Technologische processen in de machinebouw. Geautomatiseerde procesbesturingssystemen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Technologisch proces is de basis van elke productieoperatie. Het omvat een reeks procedures die in een bepaalde volgorde worden uitgevoerd en waarvan de actie is gericht op het veranderen van de vorm, grootte en eigenschappen van het vervaardigde product. De belangrijkste voorbeelden van technologische processen zijn mechanische, thermische, compressieverwerking. Evenals montage, apparatuur, drukbehandeling en nog veel meer. In de omstandigheden van fabrieksproductie is de afdeling van de hoofdtechnoloog verantwoordelijk voor het uitvoeren van dergelijke processen en het verwerken van technologische documentatie. De specialisten van de afdeling controleren de juistheid van de operationele momenten. Goed ontworpen en goed georganiseerde technologische processen in de machinebouw en productie van elk ander niveau maken het mogelijk om de nodige procedures uit te voeren voor de vervaardiging van relevante producten met een minimum aankosten. Zowel materieel als krachtig en tijdelijk.

Werktuigbouwkunde als een soort productie

Engineering als een sectorale vorm van productie wordt gekenmerkt door het gebruik van universele apparatuur, waardoor de verwerking van onderdelen van verschillende maten en vormen, universele armaturen en meetinstrumenten wordt uitgevoerd. Deze industrie biedt niet alleen geautomatiseerde bediening van apparaten, maar ook het gebruik van fysieke menselijke arbeid - een aanzienlijk aantal machinebouwprocessen wordt immers precies uitgevoerd door handmatig werk en de inspanningen van hooggekwalificeerde werknemers. In dergelijke fabrieken worden de kosten van verschillende onderdelen vaak veel hoger ingeschat, hoewel de productiviteit veel lager is. Representatieve kantoren van dergelijke machinebouw omvatten turbine-, scheepsbouw-, chemische fabrieken en zware technische bedrijven. Bovendien zijn er tegenwoordig onder moderne machinebouwfabrieken die werken voor massa- of serieproductie, experimentele onderzoeksateliers, waar wordt gewerkt aan het creëren van nieuwe machinemodellen in één exemplaar - en dit is het voorrecht van individuele machineproductie.

Het is echter nog steeds de moeite waard om te benadrukken dat binnenlandse engineering gericht is op massaproductie van auto's. Tegelijkertijd is het technologische proces van het ontwerpen en vervaardigen van onderdelen gericht op de productie van een groot aantal identieke producten gedurende een lange periode. Tegelijkertijd is het gericht op een smalle specialisatie.werkplaatsen, halfautomatische machines, werktuigmachines, modulaire installaties. En speciale apparatuur, beschikbaarheid van universeel gereedschap en brede uitwisselbaarheid van onderdelen maken het mogelijk om het technologische proces te coördineren met geautomatiseerde controlesystemen.

Elementen van machineproductie. Nuances

Zoals in elk technologisch proces, voorziet werktuigbouwkunde in de verplichte verdeling van werkprocedures in specifieke activiteitsgebieden met het bereiken van een specifiek resultaat op dit reproductiegebied. Hier is het belangrijk om fundamenteel verschillende operationele momenten van elkaar te onderscheiden en te scheiden.

Welke elementen van het technologische proces worden vertegenwoordigd door de standaardprocessie van machinebouw? Overweeg ze:

1. Technologische bewerking - een integraal onderdeel van het totale proces, waarbij de bewerking van werkstukken wordt uitgevoerd door één gereedschap (vijl, snijplotter) op één werkplek (bijvoorbeeld een werktuigmachine). Tegelijkertijd kan het werk door één of meerdere arbeiders tegelijk worden uitgevoerd. Op basis van de hoeveelheid werk die moet worden uitgevoerd, kan de technologische operatie eenvoudig of complex zijn. Deze laatste kunnen op hun beurt worden gedispergeerd in afzonderlijke componenten, die installaties in productie worden genoemd.
2. Technologische installatie is een integraal onderdeel van de bewerking die op de werkplek wordt uitgevoerd in een toestand van ongewijzigde werkstukklemming.
3. Positie is een integraal onderdeel van de operatie, die wordt uitgevoerd in omstandigheden van een ongewijzigde positiewerkstuk ten opzichte van het gereedschap (zonder rekening te houden met die bewegingen die het gevolg zijn van de werkbewegingen van het werkstuk zelf of het gereedschap zelf).
4. Overgang is een integraal onderdeel van de bewerking, die gepaard gaat met de constante werking van de machine of het gereedschap.
5. De pas is het deel van de overgang dat ervoor zorgt dat lagen metaal (of ander materiaal als het geen metaal is) worden verwijderd.
6. Werkende receptie - een voltooide actie van een medewerker van de fabrieksmachinebouwwinkel, die gepaard gaat met het bevestigen of verwijderen van het snijgereedschap, het werkstuk zelf, enzovoort.

Structuur van technologische processen. Essentie

De structuur van de machinebouw wordt weergegeven door de passage van het eindproduct door verschillende verwerkingsfasen. Vaak worden deze fasen weergegeven door de inkoopfase, de verwerkingsfase en de montagefase. Maar wat is elk van de fasen in de structuur van de werktuigbouwkunde precies?

Voorbereidingsfase

De aanbestedingsfase wordt gekenmerkt door de uitvoering van procedures voor het verkrijgen van blanco's via de volgende methoden:

1. Gieten - omvat het vullen van een container, mal of holte met een materiaal dat zich in een vloeibare staat van aggregatie bevindt.
2. Stempelen is een procedure van plastische vervorming van materialen met aanpassing van hun vorm en grootte.
3. Persen - objecten testen op sterkte (dichtheid, dichtheid) van hydraulische of pneumatische aard tijdens het drukproces.
4. De landing is een smederij,die bestaat uit de vervorming van het werkstuk met een gedeeltelijke trek om een verdikking van het object te creëren door de lengte ervan te verminderen.
5. Metaal snijden en buigen is het proces van het vervormen of verdelen van een metalen pijp, plaat of gieten in zijn samenstellende delen.
6. Snijden van rol- of plaatmateriaal - ponsen, ponsen, snijden en trimmen van metaalmateriaal, uitgevoerd om een complexe metalen structuur in afzonderlijke segmenten te verdelen.

Aan het einde van de aanbestedingsfase wordt de overgang naar de tweede fase in de structuur van de werktuigbouwkunde uitgevoerd.

Verwerkingsstap

De verwerkingsfase omvat het proces van het omzetten van verschillende productieblanco's in afgewerkte onderdelen. Welke verwerkingsmethoden bepalen het technologische proces van de machinebouw in de tweede fase van het productiewerk? Overweeg ze:

1. Metaalbewerking is een reeks mechanische processen om de vormen, afmetingen en kwaliteit van legeringen en metalen te veranderen.
2. Warmtebehandeling is het proces waarbij warmte op een metaal wordt toegepast om het de nodige eigenschappen te geven (met name de juiste maat en vorm).
3. Chemische behandeling - het proces van chemische inwerking op het metaal door de gerichte vernietiging van legeringen door etsen in oplossingen van alkaliën en zuren.
4. Chemico-thermische behandeling is het gecombineerde effect op het werkstuk van het thermische en op zuur gebaseerde proces, waarbij het oppervlak van stalen onderdelen verzadigd wordt met koolstof.
5. Plasmaverwerking is een materiaalverwerkingsprocedure die wordt uitgevoerd met behulp vanplasma bij lage temperatuur gegenereerd door hoogfrequente of boogplasmatoortsen om de eigenschappen van dit materiaal te veranderen.
6. Galvanisatie is de technologie om het ene metaal met het andere te coaten met behulp van een elektrolytische verbinding.
7. Schilderen - slijpen, polijsten en coaten van het materiaal met verf of lak om het een esthetisch afgewerkt uiterlijk te geven.
8. Lassen is het proces van het bevestigen van onderdelen om ze veilig in één enkele structuur te verbinden.
9. Passivering - behandeling van het gebied na het lassen met een speciale substantie, die in een uniforme laag op het oppervlak van het materiaal wordt aangebracht.

Aan het einde van de vervorming van materialen, het snijden en buigen van metaal, evenals na het verwerken van producten met een van de methoden die speciaal zijn ontworpen om een specifiek resultaat te verkrijgen, is de overgang naar de derde fase van het technologische proces uitgevoerd.

Montagestap

De laatste fase van het technologische proces van werktuigbouwkunde zorgt voor collectieve evenementen en het rechttrekken van metalen spaties. Het koppelen van verschillende metalen profielen kan op verschillende manieren:

1. Individuele assemblage-eenheden verpakken tot één geheel eindproduct.
2. Adjustment-levering montage.
3. Test verbinding van componenten in een enkele metalen structuur.

Problemen van de machinebouw in Rusland

De grootste uitdaging blijft de noodzaak van een grote revisie. Het probleem van achterblijvende binnenlandseDe productie van de economie van wereldklasse houdt rechtstreeks verband met de lage winstgevendheid van takken van machineproductie als instrumentenbouw, machinebouw, computertechnologie, elektronische en elektrische industrieën. Dit probleem moet zo snel mogelijk worden opgelost.

Afhankelijk van de aard en richting kunnen de fundamentele problemen van de machinebouw in de binnenlandse productie worden gegroepeerd in afzonderlijke blokken. Dit is:

1. Nadelen bij de ontwikkeling van het machinebouwcomplex - het probleem is te wijten aan de lage groeipercentages van toonaangevende industrieën, een aanzienlijke daling van de productie, verstoring van technologische banden, uitv altijd van individuele ondernemingen, lage mate van apparatuurvernieuwing in verhouding tot het outputniveau.
2. Gebrek aan middelen voor structurele aanpassing - onvoldoende ontwikkelde vertakking van de richtingen van activiteit van de binnenlandse machinebouw vereist herprofilering, en er zijn niet genoeg middelen hiervoor. Bovendien moet de industrie de wanverhoudingen in de groeipercentages van afzonderlijke reproductiesegmenten verminderen: ergens is het nodig om de structuur van operationele technologieën te optimaliseren, ergens om het productieproces aan te vullen met de ontbrekende capaciteiten.
3. Nadelen in de kwaliteit van gefabriceerde producten - de niet-conformiteit van de gefabriceerde machines (hun overgrote meerderheid) met de machines van wereldstandaarden, evenals de lage betrouwbaarheid van de geproduceerde voertuigen leidt tot het falen van hun afgewerkte modellen al een jaar na actieve werking. Het percentage van dergelijke productiefaciliteiten is 20-30% in het totale soortelijk gewichtgeproduceerde modellen.

Technologische procesautomatisering

Geautomatiseerde besturingssystemen op het gebied van machinebouw zijn de belangrijkste bron van toenemende productiecapaciteit in het gehele machinebouwsegment. Wat betekent dit?

Productieautomatisering is tegenwoordig de belangrijkste richting waarin de productie van de hele wereld zich beweegt. Alles wat eerder werd uitgevoerd ten koste van iemands vermogen om te werken, zijn fysieke kracht en intellectuele capaciteiten, dit alles komt op dit moment neer op technologie, die onafhankelijk technologische cycli beheert en de implementatie ervan bewaakt. Tegelijkertijd wordt de rol van een persoon tot een minimum beperkt - hij hoeft alleen de correctheid van de implementatie door geautomatiseerde systemen in acht te nemen van al die acties die gericht zijn op het optimaliseren van de binnenlandse productie. Het is eenvoudig.

Automatisering van technologische processen in de machinebouw wordt uitgevoerd door een reeks bewerkingen die het starten, stoppen, onderhouden of wijzigen van het proces van operationele werkzaamheden in de faciliteit als geheel omvatten. Het speelt echt een belangrijke rol in de ontwikkeling van de industrie als geheel. De waarde van individuele machines, apparaten, eenheden, apparaten, machinecomplexen ligt in een aanzienlijke impact op de formulering van een fundamenteel nieuw werkproces in de machinebouwfabriek als geheel. Beheerde objecten in automatisering zijn immers behoorlijk divers en ongelooflijk effectief in hun beoogde doel.

Het vervangen van menselijke arbeid kanworden uitgevoerd in termen van gedeeltelijke of absolute vervanging. Het proces van werktuigbouwkunde wordt ofwel volledig uitgevoerd dankzij de nieuwste automatiseringsapparatuur, ofwel met gedeeltelijke vervanging van menselijke arbeid. Niet alle fabrieken hebben de mogelijkheid om menselijke arbeid volledig te vervangen door geautomatiseerde. Iemand heeft hier niet genoeg capaciteit voor, iemand heeft niet de apparatuur en iemand heeft niet de vaardigheden om met zo'n ongebruikelijke, maar tegelijkertijd uiterst effectieve procesbeheersingsmethode te werken.

Objecten die moeten worden geautomatiseerd

Maar niet alleen mensenhanden kunnen tegenwoordig worden vervangen door gemechaniseerde apparaten met zeer nauwkeurige apparatuur die kunnen reageren op de kleinste opmerkingen van de automobilist. Naast het feit dat er een directe vervanging is van een persoon aan de machine door een gespecialiseerde installatie, is tegelijkertijd automatisering van de volgende aspecten in het proces van werktuigbouwkunde mogelijk:

1. Het productieproces - al het werk dat een persoon elke dag uitvoert met een reflexmatige herhaling van handelingen die aan de machine zijn uitgewerkt, kan volledig ononderbroken worden vervangen door een machine.
2. Design - zoals hierboven vermeld, kunnen niet alleen de resultaten van menselijke fysieke arbeid worden herzien en aangepast aan hun productiebehoeften. Ook intellectueel werk is onderhevig aan automatisering. Bovendien vormen sommige berekeningen en het opstellen van algoritmen die onderhevig zijn aan elektronische computers de basis van correct computerondersteund ontwerp.
3. Organisatie - sommige aspecten van distributieve functies voor de specifieke uitvoering van acties van een geautomatiseerde structuur zijn alleen onderworpen aan externe controle. Al het andere doet de techniek zelf.
4. Planning - berekeningen en identificatie van toekomstige taken die in de toekomst moeten worden voltooid, worden ook toegewezen aan "slimme elektronica".
5. Besturing - om het proces van werken met geautomatiseerde apparaten die machines assembleren te beheren, volstaat het om eenvoudige drukknopmanipulaties uit te voeren terwijl u bij het bedieningspaneel staat.
6. Wetenschappelijk onderzoek - alle wiskundige aspecten en kenmerken van misrekeningen van de productiviteitsgroei van een machinebouwfabriek in de dynamiek zijn ook onderhevig aan geautomatiseerde computersystemen.
7. Bedrijfsprocessen - als u wilt, kunt u de verhouding berekenen tussen uw winst en uw marginale inkomen uit het runnen van een machinebouwbedrijf, omdat geautomatiseerde apparatuur alles voor een persoon kan doen.

Waardigheid

Het doel van procesautomatisering is om de arbeidsproductiviteit te verhogen, samen met de algehele verbetering van de productkwaliteit en de introductie van hightech apparatuur. Met zijn hulp wordt het mogelijk om het beheer van de productie van machinebouw te optimaliseren, om een persoon te verplaatsen van industriële zones die gevaarlijk zijn voor de gezondheid. En ook om de betrouwbaarheid te vergroten en de winstgevendheid van precisietechniek te verdubbelen. Omdat automatisering de convertibiliteit vergroot en de verwerkingstijd in de planning verkort.

1. Wat zijn de positieve aspecten van de automatisering van werkmomenten in het machinebouwcomplex? Overweeg ze:
2. Ten eerste kunt u werknemers die in bijzonder moeilijke fysieke omstandigheden werken, behoeden voor eentonige en zware fysieke arbeid. Een machine kan alles voor een mens doen.
3. Ten tweede kunt u voorkomen dat werknemers op de werkplek blijven in professioneel gevaarlijke omstandigheden (onder het scharnierende frame van een auto, achter een mechanische metaalbewerkingsmachine en andere).
4. Ten derde, het voorrecht om het geautomatiseerde systeem die taken voor te stellen die, gebaseerd op de fysieke capaciteiten van een persoon, buiten zijn macht zouden liggen. We hebben het over blokken van zwaar gewicht, snelheidsprestaties van de taak, uithoudingsvermogen en soortgelijke criteria.
5. Ten vierde, het belangrijkste kenmerk van workflowautomatisering is dat het een positief effect heeft op de groei van economische indicatoren van zowel de onderneming als de industrie als geheel.

Flaws

Er zijn echter ook negatieve aspecten aan de vervanging van menselijke arbeid door geautomatiseerde. Transporttechniek, productie van werktuigmachines of andere industriële ondernemingen in de branche worden geconfronteerd met de volgende negatieve nuances in het proces van arbeidsautomatisering:

• baanverlies;
• technische beperkingen;
• bestaande beveiligingsbedreigingen;
• onvoorspelbaarheid van implementatie- en ontwikkelingskosten;
• hoge initiële prijs.

Technologische documentatie

Alle werkzaamheden op basis van de inkoop, verwerking en assemblage van onderdelen in de machinebouw moeten vergezeld gaan van de voorbereiding en uitvoering van relevante papieren. De vorm van kaarten en hun samenstelling in de algemene set documenten hangt af van het type technologisch proces (groep, standaard, enkelvoudig), type productie en mate van gebruik van geautomatiseerde controlesystemen in de onderneming. Op basis van deze criteria en rekening houdend met de mate van vereiste gegevensdetails, kunnen de presentatie en inhoud van transacties in documenten, evenals hun volledigheid, aanzienlijk variëren.

Meestal omvat de set documenten voor het technologische proces een routekaart, een operatiekamer, een schetskaart, een gereedschapslijst, een lijst met technologische documenten en een lijst met materialen.