Automatizarea proceselor tehnice în inginerie mecanică. Automatizarea proceselor tehnologice și a producției (în inginerie mecanică). Automatizarea producției în inginerie mecanică

Iar fabricarea nu este o specialitate ușoară, dar este necesară. Cum este ea? Unde și la ce poți lucra după ce ai obținut o diplomă profesională?

Informații generale

Automatizarea proceselor tehnologice și a producției este o specialitate care vă permite să creați hardware și software modern care poate proiecta, cerceta, efectua diagnostice tehnice și teste industriale. De asemenea, o persoană care a stăpânit-o va putea crea sisteme moderne de control. Codul de specialitate pentru automatizarea proceselor tehnologice și a producției este 15.03.04 (220700.62).

Navigand prin el, îl puteți găsi rapid pe cel care vă interesează și vedeți ce fac acolo. Dar dacă vorbim despre asta în general, atunci astfel de departamente pregătesc specialiști care pot crea obiecte automatizate moderne, pot dezvolta software-ul necesar și le pot opera. Aceasta este automatizarea

Numărul de specialitate a fost dat anterior ca două valori numerice diferite datorită faptului că a fost introdus un nou sistem de clasificare. Prin urmare, se indică mai întâi cum este desemnată specialitatea descrisă acum și apoi cum se făcea anterior.

Ce se studiază

Specialitatea „automatizarea proceselor tehnologice și producerea de software open source” în timpul instruirii este un set de instrumente și metode care vizează implementarea sistemelor care vă permit să gestionați procesele în desfășurare fără participarea umană directă (sau cele mai importante probleme rămân pentru el) .

Obiectele de influență ale acestor specialiști sunt acele domenii de activitate în care sunt prezente procese complexe și monotone:

• industrie;
• Agricultură;
• energie;
• transport;
• comert;
• medicament.

Cea mai mare atenție este acordată proceselor tehnologice și de producție, diagnosticului tehnic, cercetării științifice și testelor de producție.

Informații detaliate despre antrenament

Ne-am uitat la ceea ce studiază cei care doresc să obțină specialitatea descrisă în general. Acum să detaliem cunoștințele lor:

1. Colectați, grupați și analizați datele inițiale necesare pentru proiectarea sistemelor tehnice și a modulelor de control ale acestora.
2. Evaluează semnificația, perspectivele și relevanța obiectelor la care se lucrează.
3. Proiectați complexe hardware și software de sisteme automatizate și automatizate.
4. Monitorizați proiectele pentru conformitatea cu standardele și alte documentații de reglementare.
5. Proiectați modele care prezintă produse în toate etapele ciclului lor de viață.
6. Selectați software-ul și instrumentele de producție automatizate care sunt cele mai potrivite pentru un anumit caz. Precum și sistemele de testare, diagnosticare, control și monitorizare care le completează.
7. Elaborați cerințe și reguli pentru diverse produse, procesul lor de fabricație, calitate, condiții de transport și eliminare după utilizare.
8. Efectuează și fi capabil să înțeleagă diverse documentații de proiectare.
9. Evaluați nivelul defectelor la produsele fabricate, identificați cauzele acestora și dezvoltați soluții care să prevină abaterile de la normă.
10. Certificarea dezvoltărilor, proceselor tehnologice, software-ului și
11. Elaborați instrucțiuni privind utilizarea produselor.
12. Îmbunătățiți instrumentele și sistemele de automatizare pentru efectuarea anumitor procese.
13. Întreține echipamentul tehnologic.
14. Configurați, reglați și reglați sistemele de automatizare, diagnosticare și control.
15. Îmbunătățiți calificările angajaților care vor lucra cu echipamente noi.

La ce posturi te poti astepta?

Am analizat cum diferă specialitatea „automatizarea proceselor tehnologice și a producției”. Lucrările asupra acestuia pot fi efectuate în următoarele poziții:

1. Operator.
2. Inginer de circuit.
3. Programator-dezvoltator.
4. Inginer de sistem.
5. Operator de linii semiautomate.
6. Inginer de mecanizare, automatizare si automatizare a proceselor de productie.
7. Proiectant de sisteme informatice.
8. Inginer instrumentație și automatizare.
9. Savantul materialelor
10. Tehnician electromecanic.
11. Dezvoltator al unui sistem de control automatizat.

După cum puteți vedea, există destul de multe opțiuni. Mai mult, trebuie luat în considerare și faptul că în procesul de învățare se va acorda atenție unui număr mare de limbaje de programare. Și acest lucru, în consecință, va oferi oportunități ample de angajare după absolvire. De exemplu, un absolvent poate merge la o fabrică de mașini pentru a lucra la o linie de asamblare de mașini, sau în domeniul electronicii pentru a crea microcontrolere, procesoare și alte elemente importante și utile.

Automatizarea proceselor tehnologice și a producției este o specialitate complexă, implicând o cantitate mare de cunoștințe, așa că va fi necesar să o abordăm cu toată responsabilitatea. Dar recompensa ar trebui să fie acceptarea faptului că aici există o oportunitate ample pentru creativitate.

Pentru cine este cel mai potrivit acest drum?

Cea mai mare șansă de a avea succes în acest domeniu este printre cei care fac ceva asemănător încă din copilărie. Să spunem că am fost la un club de inginerie radio, am programat pe computerul meu sau am încercat să-mi asamblam propria imprimantă tridimensională. Dacă nu ați făcut așa ceva, atunci nu trebuie să vă faceți griji. Există șanse să devii un bun specialist, trebuie doar să depui un efort semnificativ.

La ce ar trebui să fii atent mai întâi?

Fizica și matematica stau la baza specialității descrise. Prima știință este necesară pentru a înțelege procesele care au loc la nivel hardware. Matematica vă permite să dezvoltați soluții la probleme complexe și să creați modele de comportament neliniar.

Când se familiarizează cu programarea, mulți oameni, când doar își scriu programele „Hello, World!”, par să creadă că nu este necesară cunoașterea formulelor și a algoritmilor. Dar aceasta este o opinie eronată și, cu cât un potențial inginer înțelege mai bine matematica, cu atât va putea atinge înălțimi mai mari în dezvoltarea componentei software.

Ce să faci dacă nu există o viziune asupra viitorului?

Deci, cursul de formare a fost finalizat, dar nu există o înțelegere clară a ceea ce trebuie făcut? Ei bine, acest lucru indică prezența unor lacune semnificative în educația primită. Automatizarea proceselor tehnologice și a producției este o specialitate complexă, așa cum am spus deja, și nu există nicio speranță că toate cunoștințele necesare vor fi oferite la universitate. Multe sunt transferate către auto-studiu, atât într-un mod planificat, cât și implicând faptul că persoana însuși va fi interesată de subiectele studiate și le va dedica suficient timp.

Concluzie

Așa că am examinat în termeni generali specialitatea „automatizarea proceselor și producției tehnologice”. Recenziile specialiștilor care au absolvit acest domeniu și lucrează aici spun că, în ciuda dificultății inițiale, te poți califica pentru un salariu destul de bun, începând de la cincisprezece mii de ruble. Și în timp, după ce a dobândit experiență și abilități, un specialist obișnuit se va putea califica pentru până la 40.000 de ruble! Și chiar și aceasta nu este limita superioară, deoarece pentru oamenii literalmente geniali (a se citi - cei care au dedicat mult timp auto-îmbunătățirii și dezvoltării), este, de asemenea, posibil să primească sume semnificativ mai mari.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

GHID DE PREGĂTIREA EXAMENULUI

pentru studenții specialităților economice

1.1 Concepte de bază

2.2 Biotehnologie

2.3 Tehnologii laser

2.4 Procese tehnologice de fabricare a pieselor și pieselor de prelucrat folosind metalurgia pulberilor

2.5 Procese tehnologice de prelucrare a materialelor prin presiune

2.6 Metode electrofizice și electrochimice de prelucrare a materialelor

2.7 Aplicarea vibrațiilor ultrasonice în procesele tehnologice

2.8 Tehnologia membranei

2.9 Nanotehnologie

3. Procese tehnologice în construcţii

3.1 Producția de materiale de construcție

3.2 Materiale de sticlă utilizate în construcții

3.3 Materiale de hidroizolație, etanșare, etanșare și acoperișuri

3.4 Utilizarea betonului prefabricat și monolit în construcții

3.5 Instalarea izolației termice suplimentare a clădirilor

4. Procese tehnologice în industria prelucrării lemnului și a mobilei

5. Calcule tehnico-economice ale opțiunilor de proces tehnologic

Literatură

1. Mecanizarea și automatizarea proceselor tehnologice din inginerie mecanică

1.1. Noțiuni de bază

Condițiile preliminare pentru mecanizare și automatizare sunt: ​​necesitatea îmbunătățirii calității muncii prestate și a productivității, reducerea stresului fizic și nervos asupra lucrătorului, îmbunătățirea condițiilor sale de muncă, eliminarea posibililor factori de accidentare și boli profesionale ale executantului muncii, creșterea siguranţa şi prestigiul social al muncii.

Mecanizarea proceselor tehnologice este înțeleasă ca utilizarea energiei neînsuflețite în efectuarea operațiunilor tehnologice, complet controlate de oameni, efectuate în scopul reducerii costurilor cu forța de muncă, îmbunătățirii condițiilor de muncă, creșterii productivității și calității muncii și egalizării parțial caracteristicile personale ale lucrătorilor. Mecanizarea are ca scop transferarea operațiunilor manuale individuale de prelucrare a produselor sau a altor operațiuni auxiliare la întreținere de către dispozitive controlate de operatori. Odată cu mecanizarea, funcțiile lucrătorului se reduc doar la managementul muncii, controlul calității și reglementarea instrumentelor și echipamentelor.

Automatizarea proceselor tehnologice este înțeleasă ca utilizarea energiei neînsuflețite pentru a desfășura aceste procese sau componentele lor și a le controla fără participarea directă a oamenilor, realizată cu scopul de a crește (adesea radical) calitatea operațiunilor și a productivității, reducând resursele. costuri, îmbunătățirea condițiilor de muncă, eliminarea leziunilor industriale, îmbunătățirea calității produselor fabricate. Cu automatizarea, o persoană este eliberată de îndeplinirea directă a funcțiilor de control al procesului. Aceste funcții sunt transferate la dispozitive speciale de control. Rolul angajatului se reduce la monitorizarea și monitorizarea funcționării instrumentelor, instrumentelor și echipamentelor tehnologice, reglarea acestora, pornirea și oprirea mașinii, mașinii automate, liniei, schimbarea sculelor și montarea acestora. Natura, conținutul muncii și prestigiul ei social se schimbă radical (comparați munca unui încărcător și a unui operator al unei mașini automate de încărcare și descărcare).

Se disting următoarele tipuri de mecanizare și automatizare: primar și secundar, parțial și complet, unic și complex.

Mecanizarea sau automatizarea primară se referă la mecanizarea sau automatizarea proceselor tehnice în care, înainte de a fi efectuate, se folosea doar energia umană. Secundar - când înainte de a fi efectuate, era folosită și energia naturii neînsuflețite.

Mecanizarea sau automatizarea parțială este înțeleasă ca astfel de acțiuni în care o parte din cheltuielile de energie ale oamenilor sunt înlocuite cu cheltuielile de energie de natură neînsuflețită. Cu mecanizare și automatizare completă, consumul de energie uman este complet înlocuit cu energia naturii neînsuflețite.

Mecanizarea sau automatizarea unică este mecanizarea sau automatizarea parțială sau completă a unei componente a unui proces tehnic, excluzând controlul complexului. Cu mecanizare sau automatizare complexă, se realizează mecanizarea sau automatizarea parțială sau completă a două sau mai multe componente primare ale procesului tehnic.

1.2 Precondiții tehnologice pentru mecanizare și automatizare

Condițiile tehnologice preliminare pentru automatizare necesită o anumită pregătire tehnologică, care include specializarea, unificarea și tipificarea proceselor tehnologice, echipamente tehnologice, echipamente, standardizarea și normalizarea proiectelor produselor fabricate în scopul dezvoltării proceselor tehnice de grup, creșterii nivelului de fabricabilitate a fabricării produselor, inclusiv procesele de procesare, asamblare, testare și depanare. Este de mare importanță să efectuați toate tipurile de lucrări la cel mai înalt nivel de calitate.

Eficiența tehnică și economică a introducerii mijloacelor de automatizare și mecanizare depinde de nivelul de pregătire tehnologică și de organizare a producției, de stabilitatea calității materiilor prime, materialelor, componentelor și de stabilitatea parametrilor tehnologici în timpul procesului.

Condiția principală pentru automatizarea proceselor tehnologice este fluxul de producție a produselor, tipificarea și intensificarea proceselor tehnologice, precum și corespondența metodelor de automatizare cu natura producției.

Fluxul producției de produs este aranjarea secvențială a pozițiilor de lucru ale instrumentului pentru a efectua operațiuni în conformitate cu procesul tehnologic acceptat. Această aranjare a pozițiilor de lucru elimină mișcarea care se apropie a echipamentului de mecanizare sau automatizare la mutarea unui obiect de muncă și reduce lungimea traseului și timpul.

Tipificarea și unificarea proceselor tehnologice aplicate face posibilă reducerea semnificativă a gamei de instrumente și echipamente tehnologice și eficientizarea numărului de operațiuni și tranziții tehnologice. Tipificarea proceselor tehnologice - gruparea produselor prelucrate în funcție de caracteristicile tehnologice comune: formă comună, mărime, proprietăți, parametri de proces.

În condiții de producție în serie și chiar la scară largă, este imposibil să se rezolve problema automatizării eficiente fără tastare din cauza sarcinii reduse pe echipament și a reajustării frecvente a acestuia. Utilizarea proceselor standard unificate creează oportunitatea de a dezvolta dispozitive standard de încărcare, reducând semnificativ numărul acestora și, în consecință, costurile în timpul proiectării și producției.

Concentrarea operațiunilor ca urmare a combinării lor într-un singur dispozitiv tehnologic face posibilă reducerea numărului de operații intermediare, de exemplu, fixarea multiplă și orientarea piesei de prelucrat în spațiu. Concentrarea și intensificarea proceselor tehnologice nu trebuie să afecteze stabilitatea acestora. Un proces tehnologic este considerat stabil dacă fluctuațiile parametrilor permise de condițiile tehnologice (proprietăți fizico-mecanice, chimice, plastice ale materialului, intervalul de temperatură de prelucrare, uzura sculei, frecarea de contact, presiunea etc.) nu provoacă perturbări în procesul tehnologic. . Pentru stabilitatea procesului tehnologic, acesta ar trebui să fie realizat cu parametrii optimi stabili ai elementelor sale constitutive. Atunci când utilizați instrumente de automatizare, este adesea necesar să înăspriți cerințele privind stabilitatea proprietăților, dimensiunilor,

acuratețea formei piesei de prelucrat, parametrii tehnologici și de calitate. Acest lucru este deosebit de important atunci când se creează linii automate, deoarece oprirea unui singur dispozitiv de încărcare sau transfer duce la oprirea echipamentelor costisitoare pentru întreaga linie.

Principalele premise pentru automatizare sunt:

1) cel mai înalt grad de progresivitate a procesului tehnologic;

2) cerințe pentru asigurarea de înaltă calitate a muncii efectuate în toate etapele procesului de producție, incl. materiale, materii prime, componente, semifabricate, proiectare și pregătire tehnologică;

3) aprofundarea specializării producţiei;

4) fiabilitate ridicată și funcționare ireproșabilă a uneltelor, instrumentelor și echipamentelor;

5) grad înalt de standardizare, unificare și tipificare a tuturor elementelor procesului de producție;

6) flexibilitatea tehnologică și economică a sistemului de producție;

7) profesionalism ridicat al personalului de producție;

8) fezabilitate tehnică și socio-economică.

1.3 Structura mijloacelor de automatizare și mecanizare

Producția se caracterizează printr-o mare diversitate: materialele utilizate și proprietățile acestora; tipuri de piese de prelucrat (piesă, mai multe piese, bandă continuă, sârmă, bandă etc.); condițiile prelucrării lor (rece, cald, în vid, sub presiune excesivă); natura operațiunilor tehnologice (încălzire, răcire, separare, șlefuire, presare, modelare plastică, distrugere etc.); numarul de operatiuni efectuate asupra echipamentelor tehnologice. Fiecare dintre aceste caracteristici impune propriile cerințe privind structura (compoziția), principiul de funcționare și proiectarea echipamentului de automatizare utilizat. În același timp, elementele principale ale acestor instrumente pot fi combinate în grupuri în conformitate cu caracteristicile comune. De exemplu, un mijloc de automatizare a procesului tehnologic de ștanțare include un dispozitiv pentru încărcarea și orientarea semifabricatelor (UO3), un dispozitiv pentru alimentarea semifabricatelor (UP3), un dispozitiv pentru transportul interoperațional al semifabricatelor (UMT), un dispozitiv de îndepărtare a pieselor (UUD) , un dispozitiv de îndepărtare a deșeurilor (UUO), un dispozitiv pentru depozitarea pieselor (USD), un dispozitiv pentru mecanizarea procesului de schimbare a echipamentului matrițelor (USSH). Funcționarea fiabilă și fără probleme a echipamentelor de automatizare este susținută de un dispozitiv de blocare a controlului (KBU), ale cărui funcții includ monitorizarea poziției corecte a piesei de prelucrat și a secvenței de execuție de către dispozitivele de automatizare a mișcării.

În funcție de funcțiile tehnologice pe care le îndeplinesc, mijloacele de automatizare și mecanizare se împart de obicei în cele care automatizează și mecanizează principalele operațiuni tehnologice și auxiliare. În funcție de tipul piesei inițiale, mijloacele de mecanizare și automatizare a principalelor operațiuni tehnologice se împart în mijloace care funcționează dintr-o piesă de prelucrat sau o piesă continuă (lungă). Caracterul comun al dispozitivelor de primul tip este că este necesar să se efectueze continuu procesul de orientare, fixare și alimentare a pieselor de prelucrat în zona de prelucrare. În același timp, crește cerințele de orientare, controlul poziției corecte a piesei de prelucrat și blocarea echipamentelor tehnologice.

1.4 Metode de automatizare a proceselor

Ideile fundamentale ale automatizării, modalitățile practice și constructive de implementare a acesteia depind de natura și tipul producției. Automatizarea proceselor tehnice se dezvoltă fie prin echiparea mașinilor universale cu instrumente de automatizare, fie prin crearea de echipamente automate speciale sau specializate. În producția în serie și pe scară largă, este recomandabil să se creeze și să se utilizeze linii reconfigurabile bazate pe echipamente universale. Echipamentele speciale sau specializate sunt utilizate în principal în producția de masă. De exemplu, prese automate cu o singură poziție sau cu mai multe poziții, prese de forjare la cald și la rece.

O abordare fundamental nouă pentru rezolvarea problemei automatizării, în principal în producția de serie la scară mică, este dotarea mașinilor tehnologice cu sisteme de control al programelor și crearea de centre de procesare controlate de computer. Utilizarea roboților industriali în producție deschide posibilități largi, deoarece aceasta face posibilă automatizarea proceselor tehnologice greu de implementat prin mijloace tradiționale; asigura trecerea rapida si usoara la un nou proces tehnologic, care contribuie la flexibilitatea productiei; creează condiții pentru organizarea de site-uri și ateliere complet automatizate; îmbunătățirea calității produselor și a volumelor de producție; modificarea condițiilor de muncă ale lucrătorilor eliberându-i de munca monotonă, grea, necalificată și periculoasă; reduce gama de echipamente de automatizare, costurile dezvoltării acestora și intervalul de timp pentru implementarea lor.

1.5 Acționări ale echipamentelor de automatizare și mecanizare

Acționarea este una dintre părțile principale ale oricărui dispozitiv de automatizare și mecanizare. Acționarea este înțeleasă ca un sistem format dintr-un motor și un mecanism de conversie care servește la transferul energiei de la motor la elementul de lucru. Conducerile trebuie să aibă anumite proprietăți: accelerare și frânare lină; viteză; inerție scăzută; Eficiență ridicată.

În funcție de tipul de motor, antrenările sunt împărțite în motoare electrice, pneumatice, hidraulice, combinate, cu ardere internă, motoare turbo. Acționările electrice sunt cele mai utilizate în industrie. Se folosesc motoare electrice de diferite tipuri: curent continuu și alternativ, sincron și asincron, pas cu pas, cuplu mare etc. Acționările hidraulice, care pot fi fabricate sub formă de motoare hidraulice, cilindri hidraulici și camere hidraulice, au perspective mari. Se disting prin putere mare, accelerație și frânare lină și dimensiuni relativ mici. În funcție de scopul lor, unitățile sunt împărțite în unități de putere și de deplasare. După finalizarea mișcării elementului de lucru, acționările de putere creează o forță dată (cuplu) asupra acestuia. De exemplu, acționarea pentru deplasarea căruciorului manipulatorului este cinematică, iar acționarea pentru prinderea mâinii manipulatorului este putere.

Se obișnuiește să se facă distincția între acționările individuale și de grup, cu un singur motor și cu mai multe motoare.

Alegerea tipului de acționare depinde de mulți factori: caracteristicile dispozitivelor de automatizare, puterea, disponibilitatea surselor de energie, cerințele pentru dimensiunile motorului, viteza de răspuns, siguranță etc. În același timp, se străduiesc să obțină dimensiunile minime ale acestuia, înalte performanta energetica, si capacitatea de a functiona in mod automat.control si reglare asigurand legi optime de accelerare si decelerare cu timp minim al proceselor tranzitorii; viteza, ușurința de pornire și oprire; capacitatea de a integra sisteme de răcire și control termic pentru a asigura condiții de funcționare acceptabile și stabilitatea caracteristicilor sale, ușurință în instalare și reparare, nivel scăzut de zgomot.

Mecanismele de conversie sunt selectate în funcție de natura mișcării verigii antrenate (rotațională sau translațională, continuă sau intermitentă). Mecanismele de transformare a mișcării de rotație în mișcare de translație pot fi realizate sub forma unui sistem de pârghie-biele, un mecanism cu came, un mecanism cu cremalieră și pinion etc. Cele mai răspândite sunt mecanismele cu manivelă.

1.6 Fundamentele tehnologiei flexibile de automatizare

Majoritatea producției este de tip serial și individual și necesită schimbări frecvente de echipamente, iar acest lucru este asociat cu pierderi semnificative de timp, astfel încât au fost create sisteme flexibile. Productia flexibila va permite trecerea la alte procese tehnologice efectuate pe acelasi echipament intr-un timp scurt, la costuri minime.

În funcție de gradul de flexibilitate, există patru grupe de producție: 1) echipamentul este proiectat doar pentru a efectua un singur proces tehnologic; 2) această grupă se bazează pe utilizarea mai multor tipuri de echipamente, care, după caz, atunci când procesul tehnologic se modifică, sunt puse periodic în funcțiune; 3) acest grup utilizează echipamente de control numeric computerizat, care ajustează rapid instrumentele, modurile de proces și echipamentele în conformitate cu nevoile de producție; 4) grupul se bazează pe tehnologie și echipamente de producție flexibile - trecerea la producția de produse noi se realizează automat.

Producția automată flexibilă (FAP) vă permite să: reduceți timpul necesar dezvoltării de noi produse; îmbunătățirea calității și productivității produselor; scurtarea ciclului de producție; reducerea costurilor de operare; îmbunătățirea condițiilor de muncă. Elementul principal al GAP este sistemul flexibil de producție (FPS).

Un sistem flexibil de producție (FPS) este un ansamblu de combinații variate de echipamente controlate numeric (CNC), complexe tehnologice robotizate, module de producție flexibile, unități individuale de echipamente tehnologice și sisteme pentru asigurarea funcționării lor în regim automat pentru un interval de timp dat, care are proprietatea de a fi automatizat.schimbări în producţia de produse de o nomenclatură arbitrară în limitele stabilite ale caracteristicilor acestora. Conceptul de flexibilitate într-un sistem de producție este controversat. Se face o distincție între flexibilitatea structurală și tehnologică.

Flexibilitatea structurală oferă posibilitatea de a alege secvența de procesare sau de asamblare, de a extinde sistemul pe baza unui principiu modular și de a efectua lucrări pe echipamente similare dacă oricare dintre echipamentele incluse în sistem eșuează.

Flexibilitatea tehnologică este definită de capacitatea de a procesa un grup de piese diferite folosind echipamente existente fără schimbare sau cu schimbări minore. Pentru sistemele cu o gamă largă și în continuă schimbare de piese prelucrate, cel mai potrivit principiu tehnologic este organizarea unei structuri flexibile, care să asigure utilizarea cât mai eficientă a echipamentelor și să permită reducerea numărului de angajați.

Conform structurii organizatorice, GPS este împărțit în următoarele tipuri: modul de producție flexibil (FPM), complex tehnologic robotizat (RTC), linie automată flexibilă (GAL), secțiune automată flexibilă (GAU), atelier automatizat flexibil (GAS).

Un modul de producție flexibil este o parte integrantă a GPS-ului, care este o unitate de echipamente tehnologice pentru producerea de produse dintr-o gamă arbitrară în limitele stabilite ale caracteristicilor acestora cu control program, care funcționează autonom, realizează automat toate funcțiile asociate producției lor. , și având capacitatea de a fi integrat într-un sistem de producție flexibil.

Un complex robotic (RTC) este un set de echipamente tehnologice care funcționează autonom, un robot și echipamentele acestora.

O linie automată flexibilă este un sistem de producție format din mai multe GPM-uri, unite printr-un sistem de control automat, în care echipamentele tehnologice sunt amplasate în succesiunea acceptată a operațiunilor tehnologice.

O secție automată flexibilă este un sistem de producție flexibil format din mai multe gaze și mașini unite printr-un sistem de control automatizat, care funcționează de-a lungul unui traseu tehnologic, care oferă posibilitatea modificării secvenței de utilizare a echipamentelor tehnologice.

Un atelier automatizat flexibil este un sistem de producție flexibil, care este, în diverse combinații, un set de linii automate flexibile, secțiuni tehnologice robotizate pentru fabricarea produselor dintr-o gamă dată.

Sistemele de producție flexibile se bazează pe utilizarea pe scară largă a echipamentelor tehnologice moderne controlate de software, a instrumentelor de calcul cu microprocesor și a sistemelor robotizate.

La echiparea GPS-ului cu echipament tehnologic, sunt posibile diverse opțiuni. De exemplu, secțiunile pot fi create din același tip de mașini multifuncționale sau mașini cu un singur scop complementare funcțional (frezare, găurit etc.). GPS a primit cea mai mare dezvoltare în prelucrare și mult mai puțin în procesele de asamblare. Aceste sisteme asigură un nivel ridicat de automatizare a proceselor tehnologice și o creștere semnificativă a productivității muncii, reduc ciclul de producție al pieselor complexe, îmbunătățesc utilizarea echipamentelor de capital și îmbunătățesc calitatea produselor.

În viitor, sistemele GPS sunt componente ale fabricilor automate de producție în serie care oferă o soluție cuprinzătoare la problemele asociate cu fabricarea produselor și managementul întreprinderii.

Introducerea GPS-ului dă un mare efect economic și determină schimbări importante în producție, care se manifestă prin îmbunătățirea culturii muncii, eliminarea muncii fizice grele și îmbunătățirea măsurilor de siguranță.

Cu toate acestea, GPS-ul nu poate înlocui toate tipurile de producție. Pentru loturi mari de piese similare, este recomandabil să folosiți linii de mașini automate și rotative rigide. În condiții de producție unică, este mai profitabilă utilizarea echipamentelor universale întreținute de muncitori cu înaltă calificare. Sistemul de producție deținut de stat ocupă o poziție intermediară între aceste două tipuri de producție.

La trecerea la sisteme de producție flexibile și zone flexibile automatizate, eficiența utilizării echipamentelor crește de 2...3 ori datorită reducerii timpului de schimbare. Coeficientul de utilizare a timpului mașinii crește la 0,85...0,9 (comparativ cu 0,4...0,6), iar coeficientul de schimbare a muncii acestora crește la 2,5. Ciclul de prelucrare a pieselor este redus semnificativ de 6...10 ori. Cu toate acestea, crearea GPS este asociată cu costuri semnificative și în toate cazurile este necesară evaluarea eficienței tehnice, economice și organizaționale a implementării acestora.

Indicatorii eficienței economice din introducerea GPS sunt coeficientul de rambursare, efectul economic anual, coeficientul de creștere a productivității muncii, coeficientul de creștere a costului de prelucrare a produselor pe angajat și productivitatea capitalului.

Eficiența este evaluată prin factorul de utilizare a echipamentului, factorul de schimbare și sarcina echipamentului, factorul de flexibilitate și indicatorii de fiabilitate.

Un element important al GPS-ului este robotul, al cărui predecesor a fost manipulatorul. Aspectul său este asociat cu necesitatea de a facilita munca fizică la manipularea pieselor grele în timpul prelucrării acestora (manipulatorul de forjare a început să fie utilizat în prima jumătate a secolului XX). Manipulatorul era controlat de un operator care stabilea anumite comenzi, traiectoria de mișcare a brațului mecanic (gripper) și mișcarea orizontală și verticală a dispozitivului în sine (manipulator). Manipulatoarele sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă atunci când se efectuează lucrări în condiții de temperaturi ridicate, radiații și medii chimice agresive.

Robotul este un manipulator reprogramabil care este capabil să lucreze autonom, fără control uman direct. Acesta este un nou tip de dispozitiv care poate fi integrat cu ușurință în liniile de producție, poate efectua nu numai operațiuni auxiliare, ci și de lucru, efectuează măsurători, schimbă instrumentul și poziția acesteia în spațiu, selectează moduri de prelucrare a piesei de prelucrat și chiar depanează problemele emergente.

Un robot industrial este un dispozitiv multifuncțional reprogramabil conceput pentru a efectua operațiuni auxiliare (apucarea, ridicarea, alimentarea, schimbarea, transportul și manipularea unei piese sau piese de prelucrat, unelte sau echipamente tehnologice) și de lucru (sudură, asamblare, vopsire etc.) cu ajutorul dispozitivelor speciale. controlat de programul corespunzător.

Sunt cunoscute trei generații de roboți. Prima generație (GP) este caracterizată de operații hard-coded pentru un proces tehnologic dat. A doua generație de roboți (AR) sunt echipate cu un dispozitiv de control adaptiv și pot răspunde la modificările parametrilor de mediu folosind senzori de feedback. Partea mecanică a PR și AR este aproape aceeași, dar sistemul de control AR este mai complex. A treia generație de roboți (RIR) are inteligență artificială, RII este echipat cu computere puternice și sunt mult mai complexe din punct de vedere mecanic. Programul acțiunilor sale se formează în procesul de funcționare pe baza unei comparații a parametrilor mediului extern și a unui model dat. RII poate menține o comunicare continuă cu o persoană în limbaj natural sau artificial.

Roboții diferă între ei și în funcție de: numărul de grade de mobilitate (cu două, trei, patru sau mai multe grade de mobilitate); posibilități de mișcare (staționare, mobilă); modul de instalare la locul de muncă (pe podea, suspendat și încorporat); tipul de antrenare (electromecanic, hidraulic, pneumatic etc.); metoda de programare (predare programabila, programabila analitic); tip de sistem de coordonate (lucru în sistem de coordonate dreptunghiular, cilindric, sferic, unghiular și alte sisteme de coordonate); scopuri (tehnologice, de ridicare si transport, inspectie, sudare, vopsire, montaj etc.).

Din punct de vedere structural, roboții sunt formați din trei componente principale - un braț mecanic (corp de lucru), o unitate și un sistem de control, inclusiv senzori pentru determinarea parametrilor mediului extern și un computer de control.

1.7 Automatizarea sistemelor de control și proiectare

Automatizarea procesării informațiilor în producție include două procese: crearea și utilizarea sistemelor automate de control (ACS) și sistemelor de proiectare asistată de computer (CAD).

ACS este un sistem „om-mașină” care asigură funcționarea eficientă a unui obiect, în care colectarea și prelucrarea informațiilor necesare implementării funcțiilor de control se realizează cu ajutorul tehnologiei de automatizare și computer.

CAD este un sistem „om-mașină” care asigură proiectarea eficientă (crearea, dezvoltarea) unui obiect, în timpul căruia colectarea și prelucrarea informațiilor necesare, precum și livrarea rezultatelor, se realizează folosind automatizarea și tehnologia informatică. .

În funcție de unitatea de producție, există diverse sisteme de control automate și sisteme CAD. De exemplu, un sistem automat de control al proceselor (APCS), un sistem automatizat pentru pregătirea tehnologică a producției (ASTPP) - un sistem de proiectare a proceselor asistată de computer, un sistem automatizat de management al întreprinderii (APS).

Sistemele de control automat pot fi clasificate în trei clase. Prima clasă va include sisteme de control automatizate în care obiectul controlului este oamenii, de exemplu, sistemul de control automat - un sistem de management organizațional automatizat. A doua clasă include sisteme automate de control în care obiectul de control sunt mașini, de exemplu sisteme automate de control al proceselor. Al treilea este sistemele integrate de control automatizat (IACS), în care obiectele controlului sunt oamenii și mașinile.

Aceste sisteme de control automatizate includ sisteme automate de management al întreprinderii (AMS) sau sisteme integrate de management al întreprinderii (EMS).

Sistemele de control automat sunt sisteme de control complexe și complexe. Prin urmare, în timpul proiectării și exploatării, acestea sunt împărțite în subsisteme.

Există două grupe de subsisteme: funcționale și suport. Subsisteme funcționale: planificare tehnică și economică, management operațional al producției principale, logistică și vânzări, pregătirea tehnică a producției, managementul calității, contabilitate.

Subsisteme suport: hardware, matematic și software, suport informațional.

Printre sistemele moderne de management, sunt utilizate pe scară largă 1C:Enterprise, Galaktika, Parus etc.

De exemplu, Galaktika ISUP este destinat utilizării în crearea unui sistem de control automat unificat într-o întreprindere modernă. Acest sistem contine 4 circuite de management: circuit de control administrativ; bucla de control operațional; bucla de control al producției; schita contabila.

Astfel, informația și cunoașterea au fost întotdeauna componente importante ale creșterii economice, iar dezvoltarea tehnologiei a determinat în mare măsură productivitatea societății, standardele de viață și formele sociale de organizare economică.

Societatea modernă este foarte influențată de potențialul științific și tehnic acumulat, în special de progresele în domenii atât de promițătoare precum microelectronica și tehnologia electronică de colectare, prelucrare și utilizare a informațiilor, care ar trebui să conducă la a treia revoluție industrială.

1.8 Vehicule de ridicare, manipulatoare, roboți, sisteme robotizate, sisteme flexibile de producție

Dispozitivele și mecanismele de ridicare și transport (HTM) au găsit o largă aplicație în deplasarea și ridicarea pieselor de prelucrat, unelte și echipamente tehnologice, produse finite și diverse încărcături în timpul construcției, reparațiilor și instalării. Sunt universali, specializati si speciali.

Dispozitivele de ridicare se caracterizează prin funcționare intermitentă; Acestea includ palanuri, macarale, stivuitoare, palanuri și ascensoare. În ateliere, cele mai frecvente sunt așa-numitele macarale rulante, care constau din trei mecanisme: ridicarea, deplasarea căruciorului de-a lungul travei de-a lungul cadrului macaralei, deplasarea podului (cadrului) de-a lungul travei atelierului de-a lungul șinelor macaralei instalate pe proeminențe. a coloanelor. Macaralele rulante au o acționare electrică dintr-o rețea de curent trifazat, sisteme de frânare fiabile care împiedică coborârea spontană a sarcinilor și deplasarea căruciorului de-a lungul deschiderii. Numărul de macarale rulante se determină cu o macara pentru fiecare 60-100 m lungime, dar în fiecare caz specific numărul de macarale este specificat în funcție de natura lucrării și de tipul de încărcătură. Capacitatea de ridicare a podurilor rulante cu două grinzi este de la 10 tone la 250 tone.Macaralele pod cu o capacitate de ridicare de 20 tone și mai sus au două cârlige: unul principal, celălalt auxiliar. Controlul se realizează dintr-o cabină instalată pe podul macaralei. Viteza de deplasare a macaralelor rulante de până la 120 m/min. Dacă macaraua are două cârlige, capacitatea de ridicare este indicată sub formă de fracție: la numărător pentru cârligul principal, la numitorul pentru cârligul auxiliar.

Pentru transportul și mecanizarea instalației de instrumente și echipamente tehnologice, deplasarea, ridicarea și coborârea diferitelor sarcini, se folosesc încărcătoare electrice și automate, platforme auto și electrice de diferite capacități și modele de ridicare. Viteza maximă de deplasare orizontală a stivuitoarelor electrice cu sarcină este de 10 km/h, stivuitoarelor - 15 km/h, mașinilor electrice - 18 km/h; în interiorul atelierului nu sunt permise viteze de deplasare care depășesc 5 km/h.

Transportoare și transportoare de diferite tipuri și tipuri, cărucioare pe șină și fără șine, transportoare cu bandă, transportoare cu plăci și lanț sunt utilizate pe scară largă în producția de masă. Deosebit de eficiente sunt așa-numitele transportoare aeriene cu lanț cu lanț de susținere și transportoarele de împingere cu control program. Transportorul de împingere are două șine aeriene situate unul deasupra celuilalt. Cărucioarele conectate la un lanț de tracțiune se deplasează de-a lungul căii superioare, iar cărucioarele cu suspensii de mărfuri transportate deplasate de pumnii lanțului de tracțiune se deplasează de-a lungul căii inferioare.

Se recomandă utilizarea transportului continuu atunci când lungimea traseului este de până la 300 m. Pentru deservirea depozitelor se folosesc încărcătoare speciale - stivuitoare fără șenile montate pe podea care ridică încărcături la o înălțime mai mare de 7 m, rulouri rulante - stivuitoare. Ei stochează și recuperează semifabricate, produse finite și instrumente tehnologice în rafturi cu mai multe niveluri, ceea ce poate crește semnificativ nivelul de utilizare a spațiului de producție și depozit.

automatizare proiectare mecanizare transportor robotizat

2. Fundamente socio-economice pentru dezvoltarea proceselor tehnologice progresive

Rol semnificativ în implementarea programului de inovare pentru 2006 - 2010. aparţine proceselor tehnologice progresive. Programul dezvoltat pentru dezvoltarea activității inovatoare prevede o accent pe potențialul științific și tehnic disponibil în republică, pe implicarea maximă a acestuia în procesul de inovare. Baza științifică au fost rezultatele cercetărilor efectuate la Academia Națională de Științe din Belarus și alte instituții științifice. Republica Belarus are: o poziție geografică și geopolitică avantajoasă; dezvoltat sistem de comunicații de transport și infrastructură de producție; resurse semnificative de teren, apă, pădure, turbă, precum și minerale (petrol, șist, cărbune brun, minereu de fier, sare de masă, îngrășăminte cu potasiu); nivelul de educație general ridicat al populației și sistemul stabilit de pregătire a personalului calificat; potențial științific și tehnic semnificativ; complex industrial diversificat; bază puternică de construcții, relații economice externe multi-vector. Pentru a implementa cu succes programul de inovare dezvoltat, este necesar să se acorde o atenție deosebită introducerii în producție a proceselor tehnologice avansate.

Procesele tehnologice progresive se caracterizează prin următoarele caracteristici: asigurarea calității înalte a produselor fabricate (performanța muncii), reducerea costurilor cu resursele (materii prime, materiale, energie, unelte, echipamente, lubrifianți tehnologici, costuri cu forța de muncă, spațiu de producție etc.), reducerea poluarea mediului și îmbunătățirea mediului

situația actuală, extinde capacitățile tehnologice și perspectivele de dezvoltare a proceselor, crește productivitatea muncii și siguranța operațiunilor și îmbunătățește condițiile de muncă. Fiecare industrie, într-un anumit stadiu al dezvoltării sale, utilizează destul de multe procese tehnologice, instrumente și echipamente progresive diferite. Cu toate acestea, există procese tehnologice care au adus schimbări revoluționare în multe sectoare ale producției umane și ale activității intelectuale. Astfel de tehnologii avansate includ: informație, laser și ultrasunete; metalurgia pulberilor; biotehnologie; procese tehnologice efectuate în vid și sub presiune ridicată, electrofizice și electrochimice și multe altele.

2.1 Procese tehnologice folosind calculatoare

Multe procese tehnologice, caracterizate prin complexitatea conexiunilor dintre numeroase componente și necesitatea procesării unei cantități uriașe de informații, nu pot fi implementate fără utilizarea tehnologiei și tehnologiei informaționale moderne. Aici este suficient să dam exemple de lansare și control a obiectelor spațiale; asigurarea functionarii sistemelor automate de productie; managementul managementului energetic complex al unei întreprinderi, oraș și republică; examinare medicală cuprinzătoare (a sistemului cardiovascular și a creierului uman), prognoza meteo și multe altele.În producție, s-au produs schimbări semnificative odată cu introducerea tehnologiei computerizate în dezvoltarea desenelor de instrumente și diferite dispozitive tehnologice, modelarea proceselor tehnologice și testarea noilor tipuri de echipamente, managementul proceselor și echipamentelor tehnologice complexe, organizarea logisticii producției, menținerea documentației organizatorice și administrative etc.

Elaborarea desenelor de produse pentru diverse scopuri la o întreprindere necesită costuri semnificative cu forța de muncă din partea specialiștilor calificați. Lucrarea de proiectare poate fi adesea comparată cu arta, deoarece necesită utilizarea unei cantități uriașe de date și o mare abilitate în practică pentru a combina în mod optim diverse elemente structurale într-un singur produs. Desenul produsului trebuie să fie realizat de înaltă calitate, să ofere o idee clară a designului, să evite interpretările vagi, să folosească la maximum elementele standard și unificate, să fie ușor de manevrat și depozitat și să permită replicări multiple. Procesul tehnologic tradițional, vechi de elaborare a desenelor, s-a bazat pe utilizarea de către proiectant a unui instrument de desen (creion, busolă, radieră, riglă, pătrat etc.), a unei planșe de desen (mașină de desen), a hârtiei Whatman (hârtie de desen), a unei un număr mare de cărți de referință, standarde, inclusiv ESKD - documentație de proiectare standard unificată. Desenul produsului a fost realizat de designer în creion la scara selectată, a fost verificat temeinic pentru absența erorilor și conformitatea cu standardele și documentele de reglementare actuale, apoi a fost făcută o copie a așa-numitei proteine ​​pe hârtie de calc, care a fost materialul sursă pentru replicarea desenului. Calitatea desenului finalizat a fost determinată de mulți parametri subiectivi și adesea nu a fost perfectă. În plus, stocarea și căutarea unor astfel de desene au necesitat o mulțime de resurse, inclusiv spațiu de arhivă cu echipamente adecvate.

În prezent, majoritatea întreprinderilor moderne au implementat un proces tehnologic pentru lucrări grafice pe computer, folosind programe speciale și o bază de date uriașă de standarde, norme și alte materiale informative. Desenul produsului este realizat de către proiectant pe un computer la scara necesară cu cea mai mare precizie; toate elementele sale structurale (șuruburi, șuruburi, piulițe, șaibe; echipamente pneumatice, hidraulice și electrice, produse standard etc.) sunt aproape instantanee. apelat din baza de date și instalat în locul potrivit. Sunt cheltuite resurse minime pentru stocare, reproducere, modificare și transfer către executant la locul de muncă. În plus, atunci când se utilizează echipamente de procesare cu control program, desenul este introdus electronic în sistemul de control al mașinii și astfel se realizează automatizarea completă (cuprinzătoare) a procesului tehnologic. Modificarea designului produsului nu este dificilă și poate fi înregistrată rapid electronic. Coordonarea soluțiilor de proiectare cu organizațiile interesate situate la distanțe mari este simplificată cu cheltuieli minime de timp și resurse financiare. Transferul documentației de proiectare oriunde în lume poate fi efectuat în mod eficient prin e-mail.

Schimbări revoluționare similare în utilizarea computerelor au avut loc în dezvoltarea și execuția documentației tehnologice. Calculatoarele joacă un rol deosebit în dezvoltarea proceselor tehnologice complexe, cu mai multe componente, care necesită calcule și modelări care necesită forță de muncă. În special, modelarea computerizată a procesului de formare plastică a metalelor și aliajelor poate accelera în mod semnificativ și poate evita erorile în dezvoltarea procesului tehnologic de ștanțare și proiectarea matrițelor, care sunt adesea echipamente tehnologice destul de costisitoare și omisiuni și erori de inginerie în proiectare și fabricarea poate cauza pierderi mari. Modelarea computerizată a procesului de formare a unei piese de prelucrat sau a unei piese în cavitatea matriței vă permite să selectați cea mai optimă formă, dimensiune și temperatură de prelucrare a piesei de prelucrat, precum și parametrii și numărul de fire care asigură cea mai înaltă calitate a ștanțatului rezultat. forjare sau piesă la presiuni minime pe suprafața de contact (de lucru) a sculei de deformare, ceea ce crește durabilitatea acesteia de mai multe ori. În plus, modelarea pe computer poate reduce semnificativ risipa de material; factorul de utilizare a metalului poate ajunge până la 0,95; este, de asemenea, posibil să se reducă consumul de oțel matriță scump prin optimizarea și creșterea preciziei geometrice a formei și dimensiunilor pieselor de lucru ale matrițe și matrițe.

Este imposibil de supraestimat utilizarea modelării computerizate în studiul proceselor dinamice, pentru prezicerea schimbărilor meteorologice și a dezvoltării cutremurelor pe pământ, pentru examinarea medicală a corpului uman, atunci când alegeți forma optimă de proiectare a unei mașini sau aeronave pentru a reduce rezistență aerodinamică la deplasare, la prezicerea comportamentului unei mașini sau aeronave în situații critice. Simulatoarele moderne utilizate în diverse scopuri nu pot fi imaginate fără utilizarea elementelor de modelare pe computer.

Tehnologiile informatice au adus schimbări revoluționare în industria editorială, editorială și tipărită: au îmbunătățit fantastic calitatea produselor de tipărire și productivitatea procesului și au extins capacitățile tehnologice. Este imposibil de supraestimat eficacitatea și importanța unei examinări medicale computerizate a stării pacientului și a unei evaluări obiective a capacităților corpului său.

2.2 Biotehnologie

A doua jumătate a secolului XX. marcat de dezvoltarea intensivă a biotehnologiei. Biotehnologia este tehnologia industrială pentru producerea de produse valoroase din materii prime folosind microorganisme. Procesele biotehnologice sunt cunoscute din cele mai vechi timpuri: coacerea pâinii, prepararea vinului și a berii, brânzeturi, oțet, produse cu acid lactic, biopurificarea apei, combaterea dăunătorilor florei și faunei, prelucrarea pieilor, fibrelor vegetale, producerea de îngrășăminte organice etc. Bazele științifice au fost puse în secolul al IX-lea Omul de știință francez L. Pasteur (1822-1895), care a pus bazele microbiologiei. Acest lucru a fost facilitat, pe de o parte, de dezvoltarea rapidă a biologiei moleculare și a geneticii, a biochimiei și a biofizicii și, pe de altă parte, de apariția unor probleme de deficit de alimente, resurse minerale, energie, medicamente și deteriorarea condițiilor de mediu. . În înțelegerea modernă, domeniul de aplicare al biotehnologiei include ingineria genetică și celulară, al cărei scop este de a schimba mecanismele ereditare de funcționare a organismelor pentru a controla activitățile ființelor vii. Biotehnologia este strâns legată de microbiologia tehnică și biochimia. De asemenea, utilizează multe metode tehnologice chimice, în special în etapele finale ale procesului de producție, atunci când izolează substanțe, de exemplu, din biomasă.

Biotehnologia se bazează pe sinteza microbiologică, adică pe cultivarea microorganismelor selectate într-un mediu nutritiv cu o anumită compoziție. Lumea microorganismelor - organisme minuscule, în mare parte unicelulare (bacterii, ciuperci microscopice, alge etc.) - este extrem de vastă și diversă. Cel mai adesea se reproduc prin simpla diviziune celulara, uneori prin inmugurire sau alte metode asexuate.

Microorganismele sunt caracterizate printr-o mare varietate de proprietăți fiziologice și biochimice. Unii dintre ei, așa-numiții anaerobi, nu au nevoie de oxigen atmosferic, alții cresc bine pe fundul oceanului în surse de sulfuri la o temperatură de 250°C, iar alții și-au ales ca habitat reactoarele nucleare. Există microorganisme care rămân viabile într-un vid profund, și există și acelea care nu pot face față unei presiuni de 1.000-1.400 atm. Stabilitatea extraordinară a microorganismelor le permite să ocupe limitele extreme ale biosferei: se găsesc în solul oceanic la o adâncime de 11 km, în atmosferă la o altitudine de peste 20 km. Microorganismele sunt răspândite în natură; un gram de sol poate conține până la 2-3 miliarde dintre ele. În microorganisme, multe procese de biosinteză și metabolism energetic, de exemplu, transportul de electroni și sinteza proteinelor, se desfășoară în mod similar cu aceleași procese ca și în celulele plantelor și animalelor superioare.

Microorganismele au însă și reacții enzimatice și biochimice specifice, pe care se bazează capacitatea lor de a descompune celuloza, lingina, hidrocarburile petroliere, ceara și alte substanțe. Există microorganisme care pot asimila azotul molecular, pot sintetiza proteine ​​și pot produce multe substanțe biologic active (antibiotice, enzime, vitamine etc.). Aceasta este baza pentru utilizarea microorganismelor pentru a produce o mare varietate de produse. Mai mult, în biotehnologia modernă, nu organisme întregi sunt folosite din ce în ce mai mult, ci componentele lor: celule vii, diferite tipuri de structuri care sunt părțile lor și molecule biologice.

În zilele noastre, cu ajutorul biotehnologiei, se produc antibiotice, vitamine, aminoacizi, proteine, alcooli, aditivi pentru hrana animalelor, produse lactate fermentate și multe altele. Interesul pentru utilizarea biotehnologiei este în continuă creștere în diverse sectoare ale activității umane: energie, industria alimentară, medicină, agricultură, industria chimică etc. Acest lucru se explică în primul rând prin posibilitatea utilizării resurselor regenerabile (biomasă) ca materie primă, precum și ca economii de energie. De exemplu, substanțe precum amoniacul, glicerina, metanolul, fenolul sunt mai profitabile de produs folosind biotehnologie decât metodele chimice.

O direcție promițătoare în dezvoltarea biotehnologiei este dezvoltarea și implementarea metodelor microbiologice pentru producerea diferitelor metale. După cum se știe, microorganismele joacă un rol important în ciclul substanțelor din natură. S-a stabilit că acestea sunt implicate în procesul de formare a minereurilor. Astfel, la începutul secolului al XX-lea, la o veche mină de cupru uzată, a fost descoperită o cantitate uriașă de cupru în soluția apoasă pompată din mină, care era produsă de bacterii din compușii cu sulf de cupru. Prin oxidarea sulfurilor de cupru care sunt insolubile în apă, bacteriile le transformă în compuși ușor solubili, iar procesul decurge foarte repede. Microorganismele sunt capabile să prelucreze nu numai compuși de cupru, ci și să extragă fier, zinc, nichel, cobalt, titan, aluminiu, plumb, bismut, uraniu, aur, germaniu, reniu și multe altele din minereu.Folosirea bacteriilor este deosebit de eficientă la etapa finală a exploatării minei, la prelucrarea haldelor de deșeuri. Introducerea tehnologiei geomicrobiologice va permite ca depozitele de minerale adânci și greu accesibile să fie aduse în uz industrial. După lucrările pregătitoare corespunzătoare, va fi suficient să scufundați țevile la adâncimea necesară și să aduceți soluția biologică prin ele la roca de minereu. Trecând prin rocă, soluția se va îmbogăți în anumite metale, iar atunci când este ridicată la suprafață va aduce mineralele naturale necesare. Nu este nevoie să construiți mine scumpe, sarcina nedorită asupra situației de mediu va fi redusă, suprafețe mari de teren ocupate de mine, haldele și instalațiile de procesare vor fi eliberate, costurile de curățare a atmosferei, a terenurilor și a apelor uzate vor fi reduse, iar costul mineralelor extrase va fi redus semnificativ.

Dezvoltarea intensivă și extinderea utilizării proceselor biologice în producția de medicamente, proteine ​​și furaje, îngrășăminte organice, produse alimentare pe bază de fermentație, gaze și lichide inflamabile, microorganisme pentru curățarea habitatului lichid și aerian al lumii vii este un lucru foarte urgent. și sarcina extrem de eficientă a economiei Republicii Belarus. Nu poate fi neglijată posibilitatea utilizării biotehnologiei în dezvoltarea unor metode neconvenționale de obținere a resurselor energetice. Transformarea biomasei în biogaz face posibilă obținerea a 50-80% din energia potențială fără a polua mediul.

Biotehnologia are astăzi următoarele domenii:

1) biotehnologie industrială (sinteză microbiologică);

2) inginerie genetică și celulară;

3) enzimologie de inginerie (ingineria proteinelor).

Biotehnologia industrială implementează procese care se desfășoară în condiții de producție artificială în vederea obținerii drojdiei de panificație, vin și furajere, vaccinuri, concentrate proteico-vitaminice (PVC), produse de protecție a plantelor, culturi starter pentru produse lactate fermentate și furaje siloz, îngrășăminte pentru sol, antibiotice, hormoni, enzime, aminoacizi, vitamine, alcooli, acizi organici, solventi. În plus, aceste procese fac posibilă utilizarea deșeurilor, celuloza și producerea de biogaz.

Ingineria genetică vă permite să creați structuri genetice artificiale prin influențarea purtătorilor materiale ai eredității (ADN), cu ajutorul acesteia puteți forma organisme complet noi și puteți produce substanțe fiziologic active de natură proteică pentru nevoi medicale și agricole (pentru a produce interferon, insulină, hormonul de creștere al organismelor vii). Ingineria genetică este considerată cel mai promițător domeniu al biotehnologiei moderne; cu ajutorul ei este posibilă corectarea bolilor umane ereditare, crearea de stimulatori de regenerare a țesuturilor pentru tratamentul rănilor, arsurilor și fracturilor.

Enzimologia inginerească este o direcție promițătoare în dezvoltarea biotehnologiei industriale; este o știință care dezvoltă baza pentru crearea de enzime extrem de eficiente pentru intensificarea industrială a proceselor tehnologice cu economii semnificative de resurse materiale și energetice. Enzimele sunt utilizate în producția de zahăr pentru diabetici, medicamente hormonale, prelucrarea pielii, țesături, hârtie, materiale sintetice, glucoză, îmbunătățirea calității produselor lactate etc.

2.3 Tehnologii laser

Una dintre realizările remarcabile ale fizicii din a doua jumătate a secolului XX. a fost descoperirea unor fenomene fizice care au servit drept bază pentru crearea unui dispozitiv unic - un generator cuantic optic sau laser. Un laser este o sursă de lumină monocromatică coerentă cu un fascicul de lumină extrem de directiv și o concentrație mare de energie.

Sursa fasciculului laser este un generator cuantic optic (OQG), a cărui funcționare se bazează pe principiul generării stimulate a radiației luminoase. Elementul de lucru al laserului este o tijă de rubin constând din oxid de aluminiu activat cu 0,05% Cr. Sursa de lumină pentru excitarea atomilor de crom este o lampă blitz cu o temperatură de radiație de aproximativ 4.000°C. Folosind un reflector, lumina de la lampă este focalizată pe tija de rubin, determinând excitarea atomilor de crom. Din această stare ele pot reveni la normal prin emiterea de fotoni. Toată energia stocată în miezul de rubin este eliberată aproape simultan în milionimi de secundă sub forma unui fascicul cu un diametru de aproximativ 0,01 mm. Un sistem de lentile optice concentrează fasciculul pe suprafața piesei de prelucrat. Temperatura fasciculului este de aproximativ 6.000 - 8.000°C.

Laserele sunt utilizate pe scară largă și, în special, sunt utilizate în industrie pentru diferite tipuri de prelucrare a materialelor. Dintre multele procese tehnologice fundamental noi, tehnologia laser este una dintre cele mai promițătoare. Datorită direcționalității și concentrării mari a fasciculului laser, este posibilă implementarea unor operațiuni tehnologice care în general sunt imposibil de realizat în orice alt mod. Cu ajutorul unui laser, puteți tăia piese din cea mai complexă configurație din orice material, cu o precizie de sutimi de milimetru, tăiați materiale compozite și ceramice, aliaje refractare care nu pot fi tăiate deloc prin alte metode. Uneltele cu laser sunt din ce în ce mai folosite în locul uneltelor cu diamant; sunt mai ieftine și, în multe cazuri, pot înlocui diamantele.

Documente similare

Conceptul de automatizare, principalele sale scopuri și obiective, avantaje și dezavantaje. Baza automatizării proceselor tehnologice. Componentele unui sistem automat de control al procesului. Tipuri de sisteme de control automatizate.

rezumat, adăugat 06.06.2011


Condiții preliminare pentru apariția unui sistem tehnologic de automatizare a proceselor. Scopul și funcțiile sistemului. Structura ierarhică de automatizare, schimbul de informații între niveluri. Controlere logice programabile. Clasificarea software-ului.

tutorial, adăugat 13.06.2012


Mecanizare si automatizare in industria chimica. Automatizarea procesului de absorbție a ciclohexanului și ciclohexanonei. Executarea lucrărilor și instalarea unei instalații de automatizare. Instalarea elementelor instalației, diagnosticarea sistemului, funcționarea, supravegherea metrologică.

lucrare curs, adăugată 04.10.2011


Etape de automatizare a procesului tehnologic. Funcții principale: informație-calculator, management. Introducerea liniilor de mașini automate și a sistemelor de mașini în producția la scară largă și în masă. Sprijin științific și financiar pentru dezvoltarea lor.

test, adaugat 17.04.2011


Mecanizarea si automatizarea integrata a proceselor tehnologice de productie pregatitoare si sortare. Senzor pentru măsurarea automată a lățimii materialului: principiu de funcționare. Schema cinematică a manipulatoarelor cu două axe pentru mașini de cusut CNC.

test, adaugat 02.07.2016


Sistem de proiectare asistată de calculator pentru procesele tehnologice de prelucrare mecanică, structura și conținutul acestuia, cerințele și evaluarea eficienței. Automatizarea calculelor condițiilor de tăiere. Schema algoritmului de calcul al timpului piesei.

test, adaugat 03.10.2014


Pregătirea tehnologică a producției în inginerie mecanică. Produse de inginerie mecanică industrială și etapele creării acestora. Funcții și probleme de pregătire tehnologică a producției. Principiile de construcție a ACPP. Sisteme de automatizare de bază pentru proiectarea Camerei de Comerț și Industrie.

teză, adăugată la 01.10.2009


Automatizarea, intensificarea și complicarea proceselor metalurgice. Parametri controlați și reglabili în evaporator. Schema funcțională a automatizării proceselor tehnologice. Funcția de control cu ​​un singur circuit și program al Remikont R-130.

test, adaugat 05.11.2014


Automatizarea proceselor de tratament termic. Scheme de automatizare pentru cuptoare cu tuburi. Schema de stabilizare a valorilor tehnologice ale instalației de evaporare. Bilanțul termic al procesului de evaporare. Automatizarea proceselor de transfer de masă. Managementul procesului de absorbție.

rezumat, adăugat 26.01.2009


Principii de bază ale creșterii productivității muncii bazate pe îmbunătățirea proceselor tehnologice. Metode de optimizare a acestora prin sisteme funcționale de control al programelor. Sisteme de control automat (ACS) și roboți industriali.

DESCRIEREA PROMOȚIONALĂ A PROGRAMULUI EDUCAȚIONAL

Automatizarea proceselor de producție este principala direcție pe care producția se mișcă în prezent în întreaga lume. Tot ceea ce a fost îndeplinit anterior de omul însuși, funcțiile sale, nu numai fizice, ci și intelectuale, sunt transferate treptat către tehnologie, care ea însăși realizează cicluri tehnologice și exercită controlul asupra procesului de producție. Rolul omului în multe industrii este deja redus la identificarea rezervelor pentru funcționarea eficientă a dispozitivelor automate.

Dezvoltarea ulterioară a industriei în Orientul Îndepărtat necesită crearea unui complex de construcție de mașini de înaltă tehnologie. Are la bază întreprinderi dotate cu mașini moderne de control numeric computerizat (CNC), sisteme automatizate de aprovizionare cu materii prime, descărcare piese și control automat al proceselor tehnologice.

Pe parcursul studiilor, vei stăpâni limba engleză la un nivel nu mai mic decât INTERMEDIAR pentru a lucra cu colegi din alte țări și a fi ușor implicat în proiecte internaționale și globale.

Veți înțelege diferența dintre dispozitivele mașinilor controlate numeric pentru orice scop.

Acest lucru vă va permite să faceți bani din deservirea și repararea diferitelor tipuri de dispozitive automate, să inventați și să propuneți îmbunătățiri ale dispozitivelor existente și chiar să introduceți cele mai recente unități și sisteme de control automat pentru echipamentele de producție de inginerie mecanică.

Licențiații direcției 15.03.04 „Automatizarea proceselor și producției tehnologice” au o oportunitate unică de a-și continua studiile la Departamentul de Tehnologii de Producție Industrială a Școlii de Inginerie FEFU în studii de master și postuniversitare.

Laboratoarele de educație, cercetare și producție ale departamentului sunt dotate cu echipamente de ultimă generație, inclusiv mașini CNC multi-axe, mașini cu laser și cu descărcare electrică, imprimante 3D, sisteme automate de măsurare 4D și alte complexe.

Studenții absolvenți și angajații Departamentului de Tehnologii de Producție Industrială a Școlii de Inginerie FEFU dezvoltă o tehnologie promițătoare pentru fabricarea corpului elicopterului K-62, cel mai așteptat produs nou al companiei de aviație Arsenyev „Progres”.

COMISIA DE SELECȚIE

deschis în zilele lucrătoare de la 9.00 la 17.00

📍Adresa de trimitere documente și scrisori: 690922 Teritoriul Primorsky, Vladivostok, n.p. Insula Rusă, satul Ajax, 10, campusul FEFU, clădirea C (pentru comisia de admitere)

Solicitanții FEFU în Contact.

Procesele tehnologice fundamentale necesită crearea de noi echipamente tehnologice. Prin urmare, pentru implementarea lor rapidă, este necesară dezvoltarea cuprinzătoare a tehnologiei și a echipamentelor tehnologice.

Cea mai importantă problemă în dezvoltarea oricărei producții moderne- automatizarea proceselor tehnologice.

Este relevant în special pentru inginerie mecanică și iată de ce. În primul rând, intensitatea muncii de producție aici este foarte mare. Să dăm doar două exemple: producția unei turbine cu abur cu o capacitate de 500 de mii de kilowați conform standardelor durează 300 de mii de ore, crearea unei laminoare de tablă „2000” durează 5,2 milioane de ore. În al doilea rând, din cei 10 milioane de muncitori în construcția de mașini, aproximativ jumătate sunt angajați în muncă manuală.

Automatizarea ingineriei mecanice nu numai că crește productivitatea muncii, elimină munca manuală grea și monotonă, dar îmbunătățește și calitatea și fiabilitatea produselor fabricate, îmbunătățește utilizarea echipamentelor și scurtează ciclul de producție.

Care este esența automatizării oricărui proces tehnologic? Automatizarea trebuie să asigure, fără intervenție umană, cinematica și parametrii specificați ai procesului de lucru cu consistența și acuratețea cerute.

Complexitatea automatizării ingineriei mecanice este că tehnologia de aici nu este continuă, ci discretă și, în plus, extrem de diversă. Ingineria mecanică produce milioane de piese diferite, iar producția fiecărei piese presupune efectuarea unui număr mare de operațiuni tehnologice. Turnare, forjare, sudare, tratament termic, prelucrare, călire, acoperire, testare nedistructivă, asamblare, testare... Și fiecare dintre acestea și multe alte procese tehnologice nemenționate aici au și opțiuni diferite în funcție de materialele folosite, formă, dimensiuni și serii de piese, cerințe de precizie, proprietăți de performanță etc.

În inginerie mecanică, producția de masă reprezintă doar 12% și chiar și împreună cu producția pe scară largă - doar 29%, iar ponderea producției în serie și individuală reprezintă 71%. Acest lucru complică soluția la problema automatizării, deoarece producția la scară mică necesită un sistem flexibil, rapid reconfigurabil, pentru controlul automat al proceselor tehnologice. Cel mai potrivit aici este un sistem de control cu ​​două ierarhii: fiecare proces tehnologic este controlat direct de propriul computer mic, iar gestionarea întregii producții, ținând cont de informațiile primite de la acestea, este efectuată de computere obișnuite.

Această cale este foarte promițătoare pentru automatizarea ingineriei mecanice. Dar, desigur, pentru a-l implementa este necesară îmbunătățirea echipamentelor tehnologice și a proceselor tehnologice.

Până acum, legile multor procese tehnologice din inginerie mecanică nu au fost suficient dezvăluite, iar parametrii de funcționare sunt reglementați prin metode empirice. În fabrici, din cauza influenței factorului de scară și a altor condiții de producție, o tehnologie insuficient studiată trebuie dezvoltată din nou.

Aceste probleme devin din ce în ce mai urgente, deoarece crearea de noi echipamente este asociată cu structuri mai complexe, utilizarea de materiale dificil de prelucrat și cerințe crescute de calitate, fiabilitate și caracteristici de performanță.

În producția de achiziții Cele mai eficiente sunt procesele tehnologice continue, de exemplu, turnarea continuă a oțelului, laminarea semifabricatelor, îndoirea semifabricatelor spațiale goale din foi și bandă bobină. Procesele continue care sunt cele mai favorabile automatizării asigură cea mai mare productivitate și economii de metale.

Pentru a îmbunătăți condițiile de automatizare și mecanizare a lucrărilor de asamblare, care necesită foarte multă muncă și în producția de masă se efectuează în principal manual, este necesar să se îmbunătățească proiectarea pieselor și aspectul mașinilor, să se mărească precizia prelucrării dimensionale și optimizarea toleranțelor și lanțurilor dimensionale ale mașinilor.

Automatizarea operațiunilor tehnologice individuale, desigur, crește productivitatea și calitatea produsului. Dar cea mai eficientă este automatizarea complexă a operațiunilor tehnologice legate secvențial. Acest lucru elimină inexactitățile operațiunilor anterioare, care pot perturba funcționarea mașinii în funcționarea ulterioară și asigură sincronizarea fluxului operațiunilor tehnologice, eliminând timpul de nefuncționare al utilajului.

În producția la scară mică, pregătirea producției, proiectarea și fabricarea echipamentelor, reglarea echipamentelor, instalarea, alinierea produselor, controlul, transportul și depozitarea sunt asociate cu costuri mari de muncă și timp. Prin urmare, automatizarea integrată oferă cel mai mare efect în inginerie mecanică: principalele operațiuni tehnologice sunt automatizate împreună cu lucrările auxiliare, de control și de transport.

Experiența utilizării liniilor de producție automatizate integral în producție arată că productivitatea muncii crește de până la patru ori.

La sisteme automate complexe a asigurat o eficiență ridicată și a eliminat munca ajustatorilor, managementul ar trebui să se bazeze pe principiile adaptării și ajustării proceselor de lucru. În acest caz, parametrii procesului tehnologic, starea sculei, piesa de prelucrat, instalarea acesteia, coordonarea, precizia prelucrării trebuie monitorizate de senzori care transmit informațiile necesare, pe baza procesării cărora sunt parametrii proceselor de lucru. reglate, sculele sunt mutate sau înlocuite etc.

Liniile de producție automate trebuie să fie echipate cu echipamente tehnologice controlate automat, vehicule, dispozitive de control, manipulatoare de strunjire, instalare și filmare. În unele cazuri, sunt necesare manipulatoare precise cu capacități cinematice mari și, uneori, cu urmărire și ajustare automată a operațiunilor. Astfel de manipulatoare complexe și automate, care înlocuiesc, departe de a fi simplă munca manuală, se numesc de obicei roboți.

Practica arată că roboții ar trebui folosiți nu numai pentru operațiuni auxiliare, ci și pentru automatizarea operațiunilor tehnologice complexe, diverse, de exemplu, sudare spațială, asamblare, tundere, decapare, ambalare. Astfel de operațiuni necesită urmărire automată și orientare spațială, iar roboții trebuie să aibă control adaptiv pentru a le automatiza.

De asemenea, este de mare importanță automatizarea sistemelor de pregătire tehnologică pentru producţie, care ar trebui să asigure proiectarea automată a proceselor tehnologice, analiza fabricabilității structurilor, determinarea gamei de echipamente, unelte, dezvoltarea programelor de control etc.

Controlul automat al tehnologiei nu numai că elimină erorile subiective inerente muncii manuale, dar asigură și stabilizarea ridicată a proceselor tehnologice, ajustarea parametrilor acestora datorită fluctuațiilor de dimensiune și proprietăți ale semifabricatelor de materie primă, modificări ale stării echipamentelor și sculelor.

Chiar și în cazurile în care procesul tehnologic este complet automatizat și stabilitatea acestuia este asigurată, problema automatizării controlului nu este complet eliminată. Prin urmare, este necesar să se dezvolte metode și mijloace automate pentru analiza compoziției chimice a materialelor, încercări nedistructive și metrologice și încercări mecanice.

Și în concluzie, notez că automatizarea productiei este simplificat semnificativ și oferă cel mai mare efect economic cu producția de serie crescută. De aceea, cea mai importantă condiție pentru extinderea automatizării este specializarea producției și unificarea maximă a produselor. Acest principiu al politicii tehnice trebuie să i se acorde o mare atenție.

Membru corespondent al Academiei de Științe a URSS N. Zorev, director al Institutului Central de Cercetare a Tehnologiei Ingineriei Mecanice (TsNIITMASH).