Автоматизації техпроцесів у машинобудуванні. Автоматизація технологічних процесів та виробництв (у машинобудуванні). Автоматизація виробництва у машинобудуванні

І виробництв – спеціальність не легка, але потрібна. Що ж вона є? Де і над чим можна буде працювати після отримання професійного ступеня?

Загальна інформація

Автоматизація технологічних процесів та виробництв – спеціальність, що дозволяє займатися створенням сучасних апаратно-технічних та програмних засобів, які можуть проектувати, досліджувати, проводити технічне діагностування та промислові випробування. Також людина, яка опанувала її, зможе створювати сучасні системи управління. Код спеціальності автоматизація технологічних процесів та виробництв – 15.03.04 (220700.62).

Орієнтуючись по ньому, можна швидко знайти цікаву і подивитися, чим там займаються. Але якщо говорити про це загалом, то на таких кафедрах готуються фахівці, які вміють створювати сучасні автоматизовані об'єкти, розробляти необхідне програмне забезпечення та експлуатувати їх. Ось що являє собою автоматизація

Номер спеціальності був наведений раніше у вигляді двох різних числових значень через те, що було запроваджено нову систему класифікації. Тому спочатку зазначено, як описувана спеціальність позначається зараз, та був, як це робилося раніше.

Що вивчається

Спеціальність "автоматизація технологічних процесів і виробництв СПО" є під час навчання сукупність засобів і методів, які спрямовані на те, щоб реалізувати системи, які дозволяють керувати здійснюваними процесами без безпосередньої участі людини (або ж для нього залишаються найважливіші питання).

Як об'єкти впливу названих фахівців виступають ті сфери діяльності, де присутні складні та монотонні процеси:

• промисловість;
• сільське господарство;
• енергетика;
• транспорт;
• торгівля;
• медицини.

Найбільша увага приділяється технологічним та виробничим процесам, технічній діагностиці, науковим дослідженням та виробничим випробуванням.

Детальна інформація про навчання

Ми розглянули, що ж вивчається бажаючими отримати спеціальність, що описується, в цілому. А зараз давайте деталізуємо їхні знання:

1. Збирати, групувати та аналізувати вихідні дані, необхідні для проектування технічних систем та модулів їх управління.
2. Оцінювати значущість, перспективність та актуальність об'єктів, над якими ведеться робота.
3. Проектувати апаратно-програмні комплекси автоматизованих та автоматичних систем.
4. Контролювати проекти на відповідність стандартам та іншій нормативній документації.
5. Проектувати моделі, які покажуть продукцію всіх етапах її життєвого циклу.
6. Вибирати засоби програмного забезпечення та автоматизованого виробництва, які найкраще підійдуть під конкретний випадок. А також доповнюють їх системи випробувань, діагностики, управління та контролю.
7. Розробляти вимоги та правила до різної продукції, процесу її виготовлення, якості, умов транспортування та утилізації після використання.
8. Виконувати та вміти розуміти різну конструкторську документацію.
9. Оцінювати рівень шлюбу у створеної продукції, виявляти причини появи, розробляти рішення, які попередять відхилення від норми.
10. Сертифікувати розробки, технологічні процеси, програмні та
11. Розробляти інструкції щодо використання продукції.
12. Удосконалювати засоби автоматизації та системи виконання певних процесів.
13. Обслуговуватиме технологічне обладнання.
14. Налаштовувати, налагоджувати та регулювати системи автоматизації, діагностики та контролю.
15. Підвищуватиме кваліфікацію співробітників, які працюватимуть з новим обладнанням.

На які посади можна розраховувати

Ми з вами розглянули, чим відрізняється спеціальність "автоматизація технологічних процесів та виробництв". А робота по ній може здійснюватися на наступних посадах:

1. Апаратник-оператор.
2. Інженер-схемотехнік.
3. Програміст-розробник.
4. Інженер-системотехнік.
5. Оператор напівавтоматичних ліній.
6. Інженер механізації, автоматизації та автоматизації виробничих процесів.
7. Конструктор обчислювальних систем.
8. Інженер вимірювальних приладів та автоматики.
9. Матеріалознавець.
10. Технік-електромеханік.
11. Розробник автоматизованої системи керування.

Як бачите, варіантів досить багато. Причому слід зважати ще й на те, що в процесі вивчення увага буде приділена величезній кількості мов програмування. А це, відповідно, дасть широкі можливості щодо працевлаштування після закінчення навчання. Наприклад, випускник може піти і на автомобільний завод, щоб працювати над конвеєром для автомобілів, або ж у сферу електроніки, щоб створювати мікроконтролери, процесори та інші важливі та корисні елементи.

Автоматизація технологічних процесів та виробництв - спеціальність складна, що передбачає великий обсяг знань, тому до неї потрібно буде підійти з усією відповідальністю. Але як винагороду слід прийняти той факт, що тут є широкі можливості для творчості.

Для кого найкраще підійде цей шлях

Найбільша можливість стати успішними на цій ниві у тих, хто займався чимось схожим ще з дитинства. Скажімо, ходив у гурток радіотехніки, програмував за своїм комп'ютером чи намагався зібрати свій тривимірний принтер. Якщо ж нічим таким ви не займалися, то не варто переживати. Шанси стати хорошим фахівцем є, просто доведеться докласти значної кількості зусиль.

Чому необхідно приділити увагу насамперед

Фізика і математика - це основа спеціальності, що описується. Перша наука необхідна для того, щоб розуміти процеси, що відбуваються на апаратному рівні. Математика дозволяє розробляти рішення для складних завдань і створювати моделі нелінійної поведінки.

При знайомстві з програмуванням багатьом, коли вони тільки пишуть свої програми «Привіт, мир!», здається, що знання формул і алгоритмів не потрібне. Але це помилкова думка, і чим краще потенційний інженер розуміється на математиці, тим більших висот він зможе досягти в розробці програмної складової.

Що робити, якщо немає бачення майбутнього?

Отже, навчальний курс пройдено, а чіткого розуміння того, що треба робити, немає? Що ж, це говорить про присутність значних прогалин у здобутій освіті. Автоматизація технологічних процесів та виробництв – спеціальність, як ми вже говорили, складна, і сподіватися, що всі необхідні знання дадуть в університеті, не доводиться. Дуже багато перекидається на самонавчання як у плановому режимі, так і маючи на увазі, що людина сама зацікавиться предметами, що вивчаються, і приділить їм достатньо часу.

Висновок

Ось ми й розглянули загалом спеціальність "автоматизація технологічних процесів та виробництв". Відгуки фахівців, які закінчили цей напрямок і трудяться тут, кажуть, що попри складність спочатку можна претендувати на досить непогану заробітну плату, починаючи з п'ятнадцяти тисяч рублів. А згодом, набравшись досвіду та вмінь, і рядовий фахівець зможе претендувати на отримання до 40 000 руб.! І навіть це ще не верхня грань, оскільки для буквально геніальних (читайте – тих, хто багато часу присвятив самовдосконаленню та розвитку) людей можливим є й отримання значно більших сум.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

ПОСІБНИК З ПІДГОТОВКИ ДО ІСПИТІВ

для студентів економічних спеціальностей

1.1 Основні поняття

2.2 Біотехнології

2.3 Лазерні технології

2.4 Технологічні процеси виготовлення деталей та заготовок порошковою металургією

2.5 Технологічні процеси обробки матеріалів тиском

2.6 Електрофізичні та електрохімічні методи обробки матеріалів

2.7 Застосування ультразвукових коливань у технологічних процесах

2.8 Мембранна технологія

2.9 Нанотехнологія

3. Технологічні процеси у будівництві

3.1 Виробництво будівельних матеріалів

3.2 Скломатеріали, що застосовуються у будівництві

3.3 Гідроізоляційні, герметизуючі, ущільнюючі та покрівельні матеріали

3.4 Застосування збірного та монолітного бетону у будівництві

3.5 Влаштування додаткової теплоізоляції будівель

4. Технологічні процеси в деревообробній та меблевій промисловості

5. Техніко-економічні розрахунки варіантів технологічних процесів

Література

1. Механізація та автоматизація технологічних процесів у машинобудуванні

1.1. Основні поняття

Передумовами механізації та автоматизації є: необхідність підвищення якості виконуваної роботи та продуктивності, зниження фізичних та нервових навантажень на працівника, покращення умов його роботи, усунення можливих факторів травматизму та професійних захворювань виконавця роботи, підвищення безпеки та соціальної престижності праці.

Під механізацією технологічних процесів розуміють застосування енергії неживої природи і під час технологічних операцій, повністю керованих людьми, здійснюване з метою скорочення трудових витрат, поліпшення умов праці, підвищення продуктивність і якість роботи, часткове вирівнювання фізичних особистісних особливостей працівників. Механізація спрямована на переклад окремих ручних операцій обробки виробів або інших допоміжних операцій обслуговування пристроями, керованими операторами. При механізації функції робітника зводяться тільки до управління роботою, контролю якості, регулювання інструменту та обладнання.

Під автоматизацією технологічних процесів розуміють застосування енергії неживої природи для виконання цих процесів або їх складових частин та управління ними без безпосередньої участі людей, що здійснюється з метою підвищення (часто радикальної) якості виконання операцій та продуктивності, скорочення витрат ресурсів, покращення умов праці, усунення виробничого травматизму підвищення якості виробів. При автоматизації людина звільняється від безпосереднього виконання функцій управління технологічними процесами. Ці функції передаються спеціальним пристроям, що управляють. Роль працівника зводиться до спостереження та контролю за роботою приладів, технологічного інструменту та обладнання, їх налагодження, до включення та вимкнення верстата, автомата, лінії, зміни інструменту та його налагодження. Характер, зміст роботи та її соціальна престижність докорінно змінюється (порівняти роботу вантажника та оператора автоматичної вантажно-розвантажувальної машини).

Розрізняють такі види механізації та автоматизації: первинна та вторинна, часткова та повна, одинична та комплексна.

Під первинною механізацією чи автоматизацією розуміють механізацію чи автоматизацію техпроцесів, у яких до проведення використовувалася лише енергія людини. Вторинна - коли до проведення використовувалася також і енергія неживої природи.

Під частковою механізацією чи автоматизацією розуміють такі дії, у яких частина витрат енергії людей замінена витратами енергії неживої природи. За повної механізації та автоматизації витрати енергії людей повністю замінені енергією неживої природи.

Одинична механізація чи автоматизація - часткова чи повна механізація чи автоматизація однієї складової частини техпроцесу, крім управління комплексу. При комплексній механізації чи автоматизації здійснюють часткову чи повну механізацію чи автоматизацію двох чи більше первинних складових частин техпроцесу.

1.2 Технологічні передумови механізації та автоматизації

Технологічні передумови автоматизації вимагають певної технологічної підготовки, яка включає спеціалізацію, уніфікацію та типізацію технологічних процесів, технологічного оснащення, обладнання, стандартизацію та нормалізацію конструкцій виробів, що випускаються з метою розробки групових техпроцесів, підвищення рівня технологічності виготовлення виробу, включаючи процеси обробки, збирання, випробування та налагодження . Велике значення має у своїй виконання всіх видів робіт на високому рівні якості.

Технічна та економічна ефективність впровадження засобів автоматизації та механізації залежить від рівня технологічної підготовки та організації виробництва, стабільності якості сировини, матеріалів, комплектуючих виробів, стабільності технологічних параметрів під час виконання процесу.

Основна умова автоматизації технологічних процесів - поточність виготовлення виробів, типізація та інтенсифікація технологічних процесів, а також відповідність методів автоматизації характеру виробництва.

Поточність виробництва виробу - послідовне розташування робочих позицій інструменту виконання операцій відповідно до прийнятим технологічним процесом. Таке розташування робочих позицій унеможливлює зустрічний рух засобів механізації чи автоматизації при переміщенні предмета праці та скорочує протяжність шляху та часу.

Типізація та уніфікація застосовуваних технологічних процесів дозволяє значно скоротити номенклатуру технологічного інструменту та обладнання, упорядкувати кількість технологічних операцій та переходів. Типізація технологічних процесів - групування виробів, що обробляються за загальним технологічним ознаками: спільності форми, розмірів, властивостей, параметрів техпроцесу.

В умовах серійного і навіть великосерійного виробництва вирішити проблему ефективної автоматизації без типізації неможливо через низьке завантаження обладнання, його переналагодження. Застосування типових уніфікованих процесів створює можливість для розробки типових завантажувальних пристроїв, суттєвого скорочення їх кількості та відповідно витрат під час проектування та виготовлення.

Концентрація операцій в результаті їх об'єднання в одному технологічному пристрої дозволяє скоротити кількість проміжних операцій, наприклад, багаторазового закріплення та орієнтації заготівлі у просторі. Концентрація та інтенсифікація технологічних процесів не повинна впливати на їхню стійкість. Техпроцес вважається стійким, якщо допустимі технологічними умовами коливання параметрів (фізико-механічних, хімічних, пластичних властивостей матеріалу, температурного інтервалу обробки, зносу інструменту, контактного тертя, тиску тощо) не викликають порушень ходу технологічного процесу. Для стійкості технологічного процесу слід проводити при оптимально стабільних параметрах складових його елементів. При використанні засобів автоматизації часто доводиться посилити вимоги до стабільності властивостей, розмірів,

точності форми заготівлі, технологічним та якісним параметрам. Це особливо важливо при створенні автоматичних ліній, тому що зупинка лише одного завантажувального або передавального пристрою призводить до простою дорогого обладнання всієї лінії.

Основними передумовами автоматизації є:

1) найвищий ступінь прогресивності технологічного процесу;

2) вимоги забезпечення високої якості виконуваних робіт усім стадіях виробничого процесу, зокрема. матеріалів, сировини, комплектуючих виробів, напівфабрикатів, конструкторської та технологічної підготовки;

3) поглиблення спеціалізації виробництва;

4) висока надійність та бездоганна робота інструменту, приладів та обладнання;

5) високий ступінь стандартизації, уніфікації та типізації всіх елементів виробничого процесу;

6) технологічна та економічна гнучкість виробничої системи;

7) високий професіоналізм виробничого персоналу;

8) технічна та соціально-економічна доцільність.

1.3 Структура засобів автоматизації та механізації

Виробництво характеризується великою різноманітністю: застосовуваних матеріалів та їх властивостей; видів заготовок (штучна, багатоштучна, безперервна стрічка, дріт, смуга тощо); умов їх обробки (холодна, гаряча, у вакуумі, під надлишковим тиском); характером технологічних операцій (нагрів, охолодження, поділ, помел, пресування, пластична формозміна, руйнація тощо); числом операцій, які виконуються на технологічному обладнанні. Кожна з цих особливостей накладає свої вимоги на структуру (склад), принцип дії та конструкцію засобів автоматизації, що застосовуються. Разом з тим, основні елементи цих засобів можуть бути об'єднані в групи відповідно до загальних ознак. Наприклад, засіб автоматизації технологічного процесу штампування включає пристрій для завантаження та орієнтації заготовок (УО3), пристрій для подачі заготовок (УП3), пристрій для міжопераційного транспортування заготовок (УМТ), пристрій видалення деталей (УУД), пристрій для видалення відходів (УУО), пристрій для складування деталей (УСД); пристрій для механізації процесу зміни штампового оснащення (УСШ). Надійна та безаварійна робота засобів автоматизації підтримується контрольно-блокуючим пристроєм (КБО), до функцій якого входять контроль правильності положення заготівлі та послідовності виконання пристроями автоматизації руху.

Засоби автоматизації та механізації за виконуваними технологічними функціями зазвичай поділяють на автоматизуючі та механізуючі основні технологічні та допоміжні операції. Залежно від виду вихідної заготівлі засоби механізації та автоматизації основних технологічних операцій поділяють на кошти, що працюють від штучної заготівлі або безперервної (довгомірної) заготівлі. Спільність пристроїв першого типу полягає в тому, що необхідно безперервно здійснювати процес орієнтації, фіксації та подачі штучних заготовок до зони обробки. При цьому підвищується вимога до орієнтації, контролю правильності положення заготівлі та блокування технологічного обладнання.

1.4 Методи автоматизації технологічних процесів

Принципові ідеї автоматизації, практичні та конструктивні шляхи її втілення залежать від характеру та типу виробництва. p align="justify"> Автоматизація техпроцесів розвивається або шляхом оснащення засобами автоматизації універсальних машин, або шляхом створення спеціального або спеціалізованого автоматичного обладнання. У серійному та великосерійному виробництві доцільно створення та застосування ліній, що налагоджуються, на базі універсального обладнання. Спеціальне чи спеціалізоване устаткування застосовується головним чином масовому виробництві. Наприклад, одно- або багатопозиційні преси-автомати, гаряче- та холодноштампувальні преси-автомати.

Принципово новий підхід до вирішення проблеми автоматизації головним чином дрібносерійному серійному виробництві - це оснащення технологічних машин системами програмного управління, створення обробних центрів з управлінням від ЕОМ. Широкі можливості відкриває застосування у виробництві промислових роботів, оскільки це дозволяє автоматизувати технологічні процеси, які традиційними засобами важко здійснити; забезпечити швидку та просту переналагодження на новий технологічний процес, що сприяє гнучкості виробництва; створює умови для організації комплексно автоматизованих ділянок та цехів; підвищити якість продукції та обсяги її випуску; змінити умови праці працюючих за рахунок звільнення їх від монотонної, важкої, некваліфікованої та небезпечної праці; скоротити номенклатуру засобів автоматизації, витрати на їх розробку та строки їх впровадження.

1.5 Приводи засобів автоматизації та механізації

Привід - одна з основних частин будь-якого засобу автоматизації та механізації. Під приводом розуміється система, що складається з двигуна і механізму, що перетворює, який служить для передачі енергії від двигуна до робочого органу. Приводи повинні мати певні властивості: плавність розгону і гальмування; швидкодією; малою інерційністю; високим коефіцієнтом корисної дії.

Залежно від типу двигуна приводи поділяються на електричні, пневматичні, гідравлічні, комбіновані двигуни внутрішнього згоряння турбодвигуни. Найбільшого поширення промисловості отримав електропривод. Використовуються електродвигуни різного типу: постійного та змінного струму, синхронні та асинхронні, крокові, високомоментні і т. д. Великі перспективи мають гідроприводи, які можуть бути виготовлені у вигляді гідромоторів, гідроциліндрів та гідрокамер. Вони відрізняються високою потужністю, плавністю розгону та гальмування відносно невеликими габаритами. Залежно від призначення приводи поділяються на силові та приводи переміщення. Силові приводи після завершення переміщення робочого органу створюють у ньому задане зусилля (крутний момент). Наприклад, привід переміщення візка маніпулятора – кінематичний, а привід захоплення руки маніпулятора – силовий.

Прийнято розрізняти приводи індивідуальні та групові, однорухові та багаторухові.

Вибір типу приводу залежить від багатьох факторів: від особливостей пристроїв, що автоматизують, потужності, наявності джерел енергії, вимоги до габаритів двигуна, швидкодії спрацьовування, безпеки і т. д. При цьому прагнуть отримати його мінімальні розміри, високі енергетичні показники, можливість роботи в режимі автоматичного управління та регулювання із забезпеченням оптимальних законів розгону та гальмування за мінімального часу перехідних процесів; швидкодія, легкість включення та відключення; можливість вбудовування систем охолодження та терморегулювання для забезпечення прийнятних режимів роботи та стабільності його характеристик, зручність монтажу та ремонту, низький рівень шуму.

Перетворювальні механізми вибирають залежно від характеру руху веденої ланки (обертальна або поступальна, безперервна або уривчаста). Механізми для перетворення обертального руху в поступальне можуть бути виконані у вигляді важільна-шатунної системи, кулачкового механізму, зубчасто-річкового і т. п. Найбільшого поширення набули кривошипні механізми.

1.6 Основи гнучкої автоматизованої технології

Більшість виробництв має серійний та індивідуальний тип і потребує частих переналагоджувань обладнання, а це пов'язано зі значними тимчасовими втратами, тому були створені гнучкі системи. Гнучке виробництво дозволяє за короткий час при мінімальних витратах переходити на інші технологічні процеси, що здійснюються на тому самому обладнанні.

За ступенем гнучкості існує чотири групи виробництв: 1) обладнання призначене лише виконання одного технологічного процесу; 2) ця група заснована на використанні декількох видів обладнання, які при необхідності при зміні технологічного процесу періодично включаються до роботи; 3) ця група використовує обладнання з числовим програмним управлінням, яке швидко переналагоджує інструмент, режими технологічного процесу та обладнання відповідно до потреб виробництва; 4) група заснована на гнучкій технології виробництва та обладнання – перехід на випуск нової продукції здійснюється автоматично.

Гнучке автоматизоване виробництво (ГАП) дозволяє скоротити терміни освоєння нової продукції; підвищити якість продукції та продуктивність; скоротити виробничий цикл; знизити експлуатаційні витрати; покращити умови праці. Основним ланкою ГАП є гнучка виробнича система (ГПС).

Гнучка виробнича система (ГПС) є сукупністю в різних поєднаннях обладнання з числовим програмним управлінням (ЧДГУ), роботизованих технологічних комплексів, гнучких виробничих модулів, окремих одиниць технологічного обладнання та систем забезпечення їх функціонування в автоматичному режимі протягом заданого інтервалу часу, що володіє властивістю автоматизованої переналагодження під час виробництва виробів довільної номенклатури у встановлених межах значень їх характеристик. Поняття гнучкості виробничої системи є неоднозначним. Розрізняють структурну та технологічну гнучкість.

Структурна гнучкість передбачає можливість вибору послідовності обробки або складання, нарощування системи на основі модульного принципу та виконання роботи на аналогічному устаткуванні при виході з ладу будь-якої з одиниць обладнання, що входять до системи.

Технологічна гнучкість визначається за здатністю виконувати на наявному устаткуванні обробку групи різних деталей без переналагодження або з незначними переналагодженнями. Для систем з широкою номенклатурою оброблюваних деталей, що безперервно змінюється, найбільш прийнятним є технологічний принцип організації гнучкої структури, що забезпечує найбільш ефективне використання обладнання і дозволяє скоротити чисельність працюючих.

За організаційною структурою ДПС поділяють такі види: гнучкий виробничий модуль (ГПМ), роботизований технологічний комплекс (РТК), гнучка автоматизована лінія (ГАЛ), гнучкий автоматизований ділянку (ГАУ), гнучкий автоматизований цех (ГАЦ).

Гнучкий виробничий модуль - складова частина ГПС, що представляє собою одиницю технологічного обладнання для виробів довільної номенклатури в встановлених межах значень їх характеристик з програмним управлінням, що автономно функціонує, автоматично здійснює всі функції, пов'язані з їх виготовленням, що має можливість вбудовування в гнучку виробничу систему.

Робототехнічний комплекс (РТК) представляє автономно функціонувальну сукупність технологічного обладнання, робота та засобів їх оснащення.

Гнучка автоматизована лінія - виробнича система, що складається з кількох ГПМ, об'єднаних автоматизованою системою управління, в якій технологічне обладнання розташоване у прийнятій послідовності технологічних операцій.

Гнучка автоматизована ділянка - гнучка виробнича система, що складається з декількох ГПМ, об'єднаних автоматизованою системою управління, що функціонує за технологічним маршрутом, в якому передбачена можливість зміни послідовності використання технологічного обладнання.

Гнучкий автоматизований цех - гнучка виробнича система, що є у різних поєднаннях сукупність гнучких автоматизованих ліній, роботизованих технологічних ділянок виготовлення виробів заданої номенклатури.

Гнучкі виробничі системи засновані на широкому застосуванні сучасного програмно-керованого технологічного обладнання, мікропроцесорних обчислювальних засобів та робототехнічних систем.

При комплектуванні ГПС технологічним устаткуванням можливі різні варіанти. Наприклад, ділянки можуть створюватися з однотипних багатоцільових верстатів або одноцільових верстатів (фрезерних, свердлильних та ін.), що функціонально доповнюють один одного. Найбільшого розвитку ДПС отримали у механообробці і значно менше - у складальних процесах. Ці системи забезпечують високий рівень автоматизації технологічних процесів і значне підвищення продуктивності праці, скорочують цикл виробництва складних деталей, покращують використання основного обладнання та підвищують якість продукції, що випускається.

У перспективі ДПС є складовими елементами автоматичних заводів серійного виробництва, що забезпечують комплексне вирішення завдань, пов'язаних із виготовленням продукції та управлінням підприємством.

Впровадження ДПС дає великий економічний ефект і викликає важливі зміни у виробництві, що проявляється у підвищенні культури праці, виключенні важкої фізичної праці та покращенні техніки безпеки.

Проте ДПС неспроможна замінити всі види виробництва. У разі великих розмірів партій однотипних деталей доцільно використовувати жорсткі автоматичні та роторні лінії верстатів. У разі одиничного виробництва вигідніше застосування універсального устаткування, обслуговуваного висококваліфікованими робітниками. Проміжне положення між цими двома видами виробництва займає ДПС.

При переході до гнучких виробничих систем та гнучких автоматизованих ділянок ефективність використання обладнання підвищується в 2...3 рази за рахунок скорочення часу на переналагодження. Коефіцієнт використання машинного часу верстатів підвищується до 0,85...0,9 (проти 0,4...0,6), а коефіцієнт змінності роботи - до 2,5. Істотно скорочується в 6...10 разів цикл обробки деталей. Однак створення ДПС пов'язане зі значними витратами і в усіх випадках необхідно оцінювати техніко-економічну та організаційну ефективність їх впровадження.

Показниками економічної ефективності від запровадження ДПС є коефіцієнт окупності, річний економічний ефект, коефіцієнт підвищення продуктивність праці, коефіцієнт збільшення вартості обробки продукції одного працюючого, фондовіддача.

Ефективність оцінюється коефіцієнтом використання обладнання, коефіцієнтом змінності та завантаження обладнання, коефіцієнтом гнучкості та показниками надійності.

p align="justify"> Важливим елементом ГПС є робот, попередником якого був маніпулятор. Його поява пов'язана з необхідністю полегшити фізичну роботу при маніпулюванні важкими заготовками у процесі їх обробки (ковальський маніпулятор почали застосовувати у першій половині XX ст.). Маніпулятором керував оператор, який задавав певні команди, траєкторію переміщення механічної руки (захоплення), горизонтального та вертикального руху самого пристрою (маніпулятора). Маніпулятори знайшли широке поширення і під час виконання робіт за умов високих температур, радіації, агресивної хімічної середовища.

Робот є перепрограмованим маніпулятором, який здатний працювати автономно, без безпосереднього управління людиною. Це новий тип пристрою, який може легко вбудовуватися в технологічні лінії, виконувати не тільки допоміжні, але і робочі операції, проводити вимірювання, змінювати інструмент і його положення в просторі, вибирати режими обробки заготовок і навіть усувати проблеми, що з'являються.

Промисловий робот - перепрограмований багатофункціональний пристрій, призначений для виконання допоміжних (захоплення, підйому, подачі, зміни, транспортування та маніпулювання заготівлі або деталі, інструментів або технологічного оснащення) та робітників (зварювання, збирання, фарбування тощо) операцій за допомогою спеціальних пристроїв, що керуються відповідною програмою.

Відомо три покоління роботів. Перше покоління (ПР) характеризується жорстко запрограмованими операціями для заданого технологічного процесу. Друге покоління роботів (АР), оснащені адаптивним пристроєм і можуть реагувати на зміни параметрів навколишнього середовища за допомогою датчиків зворотного зв'язку. Механічна частина ПР та АР практично однакова, але система управління АР складніша. Третє покоління роботів (РІІ) має штучний інтелект, РІІ оснащені потужними ЕОМ, вони значно складніші і по механічній частині. Програма його процесів формується у процесі його функціонування з урахуванням зіставлення властивостей довкілля і заданої моделі. РІІ може вести безперервний зв'язок з людиною природною або штучною мовою.

Роботи ще відрізняються один від одного в залежності: від числа ступенів рухливості (з двома, трьома, чотирма і більш ступенями рухливості); можливості переміщення (стаціонарні, рухливі); способу встановлення на робочому місці (підлогові, підвісні та вбудовані); виду приводу (електромеханічні, гідравлічні, пневматичні тощо); способи програмування (програмовані навчанням, програмовані аналітично); виду системи координат (що працюють у прямокутній, циліндричній, сферичній, кутовий та ін. системах координат); призначення (технологічні, підйомно-транспортні, контролюючі, зварювальні, фарбувальні, складальні тощо).

Структурно роботи складаються з трьох основних компонентів -механічної руки (робочого органу), приводу та керуючої системи, що включає датчики визначення параметрів зовнішнього середовища та керуючої ЕОМ.

1.7 Автоматизація систем управління та проектування

Автоматизації обробки інформації на виробництві включає два процеси: створення і використання автоматизованих систем управління (АСУ) і систем автоматизованого проектування (САПР).

АСУ - система «людина-машина», що забезпечує ефективне функціонування об'єкта, в якій збирання та обробка інформації, необхідної для реалізації функцій управління, здійснюється із застосуванням засобів автоматизації та обчислювальної техніки.

САПР – система «людина – машина», що забезпечує ефективне проектування (створення, розробку) об'єкта, в процесі якого збирання та обробка необхідної інформації, а також видача результатів здійснюється із застосуванням засобів автоматизації та обчислювальної техніки.

Залежно від виробничого об'єкта існують різні АСУ та САПР. Наприклад, автоматизована система управління технологічними процесами (АСУТП), автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПП) – система автоматизованого проектування технологічного процесу, автоматизована система управління підприємством (АСУП).

Класифікувати автоматизовані системи керування можна на три класи. До першого класу будуть відносити АСУ, в яких об'єктом управління є люди, наприклад, АСОУ - автоматизована система організаційного управління. До другого класу – АСУ, у яких об'єкт управління є машини, наприклад АСУТП. До третього - інтегровані АСУ (ІАСУ), у яких об'єктом управління є і машини.

До таких АСУ належать автоматизовані системи керування підприємством (АСУП) або інтегровані системи керування підприємством (ІСУП).

АСУП є комплексні та складні системи управління. Тому при проектуванні та експлуатації вони поділяються на підсистеми.

Виділяють дві групи підсистем: функціональні та забезпечують. Функціональні підсистеми: техніко-економічне планування, оперативне управління основним виробництвом, матеріально-технічне постачання та збут, технічна підготовка виробництва, управління якістю, бухгалтерський облік.

Підсистеми, що забезпечують: технічне забезпечення, математичне та програмне забезпечення, інформаційне забезпечення.

Серед сучасних ІСУП широке застосування знаходять «1С:Підприємство», «Галактика», «Вітрило» та ін.

Наприклад, ІСУП "Галактика" призначена для використання при створенні єдиної автоматизованої системи управління на сучасному підприємстві. Ця система містить 4 управлінські контури: контур адміністративного управління; контур оперативного управління; контур керування виробництвом; контур бухгалтерського обліку.

Таким чином, інформація та знання завжди були важливими складовими економічного зростання, а розвиток технології багато в чому визначив продуктивність суспільства, рівень життя, а також соціальні форми економічної організації.

На сучасне суспільство великий вплив має накопичений науково-технічний потенціал, особливо досягнення у таких перспективних сферах, як мікроелектроніка та електронна технологія збору, обробки та використання інформації, що має призвести до третьої промислової революції.

1.8 Підйомно-транспортні засоби, маніпулятори, роботи, робототехнічні комплекси, гнучкі виробничі системи

Підйомно-транспортні пристрої та механізми (ПТМ) знайшли широке застосування при переміщенні, підйомі заготовок, технологічного інструменту та обладнання, готової продукції, різних вантажів під час будівництва, ремонту, монтажу. Вони бувають універсальні, спеціалізовані та спеціальні.

Підйомні пристрої характеризуються уривчастістю роботи; до них відносяться тельфери, крани, крани-штабелери, витяги, ліфти. У цехах найбільшого поширення набули так звані мостові крани, які складаються з трьох механізмів: підйому, переміщення візка поперек прольоту вздовж рами крана, переміщення моста (рами) вздовж прольоту цеху по підкранових рейках, встановлених на виступах колон. Мостові крани мають електричний привід від мережі трифазного струму, надійні гальмівні системи, що запобігають мимовільному опусканню вантажів та зміщенню візка вздовж прольоту. Число мостових кранів визначають із розрахунку один кран на кожні 60-100 м довжини прольоту, але в кожному конкретному випадку кількість кранів уточнюється залежно від характеру роботи та виду вантажів. Вантажопідйомність двобалкових опорних мостових кранів від 10 т до 250 т. Мостові крани вантажопідйомністю 20 т і вище мають два гаки: один головний, інший допоміжний. Управління здійснюється із кабіни, встановленої на мосту крана. Швидкість переміщення мостових кранів до 120 м/хв. За наявності у крана двох гаків вантажопідйомність вказують дробом: у чисельнику для головного гака, у знаменнику для допоміжного.

Для транспортування та механізації установки технологічних інструментів та обладнання, переміщення, підйому та опускання різних вантажів застосовують електро- та автонавантажувачі, авто- та електроплатформи різної вантажопідйомності та конструкції. Максимальна швидкість пересування електронавантажувачів з вантажем по горизонталі 10 км/год, автонавантажувачів-15 км/год, електрокар-18 км/год, усередині цеху швидкість переміщення понад 5 км/год не допускається.

Широко в масовому виробництві застосовуються конвеєри та транспортери різного виду та типу, рейкові та безрейкові візки, стрічкові транспортери, пластинчасті та ланцюгові конвеєри. Особливо ефективні так звані підвісні ланцюгові конвеєри з несучим ланцюгом і штовхаючі конвеєри з програмним керуванням. Толкаючий конвеєр має два підвісні шляхи, розташованих один над одним. По верхньому шляху рухаються візки, пов'язані з тяговим ланцюгом, по нижньому - візки з підвісками вантажів, що транспортуються, пересуваються кулаками тягнучого ланцюга.

Застосовувати безперервний транспорт рекомендується при довжині траси до 300 м. Для обслуговування складів застосовують спеціальні навантажувачі - безрейкові штабелери для підлоги, що піднімають вантажі на висоту більше 7 м мостові крани - штабелери. Вони складують та витягують заготівлі, напівфабрикати, готові вироби та технологічний інструмент у багатоярусних стелажах, що дозволяє суттєво підвищити рівень використання виробничих та складських площ.

автоматизація проектування механізація робототехнічний конвеєр

2. Соціально-економічні засади розвитку прогресивних технологічних процесів

Значна роль у реалізації інноваційної програми на 2006 – 2010 роки. належить прогресивним технологічним процесам. Розроблена програма розвитку інноваційної діяльності передбачає орієнтацію на наявний у республіці науково-технічний потенціал, на його максимальне залучення до інноваційного процесу. Науковою базою стали результати досліджень, виконаних у НАН Білорусі та інших наукових установах. Республіка Білорусь має: вигідне географічне та геополітичне положення; розвиненою системою транспортних комунікацій та виробничою інфраструктурою; значними земельними, водними, лісовими, торф'яними ресурсами, а також корисними копалинами (нафта, сланці, буре вугілля, залізняк, кухонна сіль, калійні добрива); високим загальноосвітнім рівнем населення та системою підготовки кваліфікованих кадрів, що склалася; значним науково-технічним потенціалом; багатогалузевим промисловим комплексом; потужною будівельною базою, багатовекторними зовнішньоекономічними зв'язками. Для успішного виконання розробленої інноваційної програми необхідно особливу увагу приділяти впровадженню у виробництво прогресивних технологічних процесів.

Прогресивні технологічні процеси характеризуються такими ознаками: забезпечують високу якість виробів, що виготовляються (виконання робіт), зменшують витрати ресурсів (сировини, матеріалів, енергії, інструменту, обладнання, технологічних мастил, трудовитрат, виробничих площ і т. д.), зменшують забруднення навколишнього середовища і покращують екологічно-

ську ситуацію, розширюють технологічні можливості та перспективу розвитку процесу, підвищують продуктивність праці та безпеку виконання операцій, покращують умови праці. Кожна галузь промисловості на певному етапі свого розвитку застосовує чимало різноманітних прогресивних технологічних процесів, інструменту та обладнання. Проте є такі технологічні процеси, які здійснили революційні зміни у багатьох галузях виробничої та інтелектуальної діяльності. До таких прогресивних технологій слід віднести: інформаційні, лазерні та ультразвукові; порошкову металургію; біотехнологію; технологічні процеси, що виконуються у вакуумі та під високим тиском, електрофізичні та електрохімічні, та багато інших.

2.1 Технологічні процеси із застосуванням комп'ютерів

Багато технологічних процесів, що відрізняються складністю зв'язків численних компонентів та необхідністю переробки величезного обсягу інформації, їх неможливо реалізувати без застосування сучасної інформаційної технології та техніки. Тут достатньо навести приклади запуску та управління космічними об'єктами; забезпечення функціонування автоматичних виробничих систем; управління складним енергетичним господарством підприємства, міста та республіки; комплексне медичне обстеження (серцево-судинної системи та головного мозку людини), прогнозування погоди та багато інших. процесами та обладнанням, організації матеріально-технічного забезпечення виробництва, ведення організаційно-розпорядчої документації та ін.

Розробка креслення виробів різного призначення для підприємства потребує значних трудовитрат кваліфікованих фахівців. Конструкторська робота часто можна порівняти з мистецтвом, оскільки вимагає використання величезного масиву даних, і великого вміння практично оптимально поєднувати одному виробі різні конструкційні елементи. Креслення виробу має бути виконане якісно, ​​давати чітке уявлення про конструкцію, не допускати невизначених тлумачень, максимально використовувати стандартні та уніфіковані елементи, бути зручним у користуванні та зберіганні, допускати багаторазове тиражування. Традиційний, старий технологічний процес розробки креслень базувався на застосуванні конструктором креслярського інструменту (олівця, циркуля, гумки, лінійки, косинця і т. д.), кульмана (креслення), ватмана (креслення), величезної кількості довідників, стандартів, в тому числі ЄСКД – єдиної стандартної конструкторської документації. Креслення виробу виконувався конструктором у олівці у вибраному масштабі, проходив ретельну перевірку на відсутність помилок та дотримання чинних стандартів та нормативних документів, потім на кальку з так званого білка знімали копію, яка була вихідним матеріалом для тиражування креслення. Якість виконаного креслення визначалося багатьма суб'єктивними параметрами і часто було бездоганно. Крім того, зберігання та пошук таких креслень вимагало великих витрат ресурсів, у тому числі й архівних площ з відповідним обладнанням.

В даний час на більшості сучасних підприємств впроваджено технологічний процес комп'ютерного виконання графічних робіт з використанням спеціальних програм та величезної бази даних за стандартами, нормалями та ін. інформаційними матеріалами. Креслення виробу виконується конструктором на комп'ютері в необхідному масштабі з високою точністю, всі його конструктивні елементи (болти, гвинти, гайки, шайби; пневматична, гідравлічна та електрична апаратура, стандартні вироби та ін.) практично миттєво викликаються з бази даних і встановлюються в потрібному місці. Для зберігання, розмноження, зміни, передачі виконавцю робоче місце витрачаються мінімальні ресурси. Крім того, при використанні обробного обладнання з програмним керуванням, креслення в електронному вигляді вводиться в систему керування верстатом і таким чином реалізується повна (комплексна) автоматизація технологічного процесу. Внесення змін до конструкції виробу не становить складності і може оперативно фіксуватися в електронному варіанті. Погодження конструкторських рішень із зацікавленими організаціями, розташованими на великій відстані, спрощується за мінімальних витрат часу та фінансових ресурсів. Передача конструкторської документації до будь-якої точки земної кулі може бути ефективно здійснена електронною поштою.

Аналогічні революційні зміни під час застосування комп'ютерів відбулися і розробки та оформленні технологічної документації. Особливу роль комп'ютери займають розробки складних, багатокомпонентних технологічних процесів, потребують трудомістких розрахунків і проведення моделювання. Зокрема, комп'ютерне моделювання процесу пластичного формозміни металів і сплавів дозволяє значно прискорити та уникнути помилок при розробці технологічного процесу штампування та проектування штампів, які часто є досить дорогим технологічним оснащенням та інженерні упущення та помилки при проектуванні та виготовленні можуть завдати великих збитків. Комп'ютерне моделювання процесу формування заготовки або деталі в порожнині штампу дозволяє вибрати найбільш оптимальну форму, розміри і температуру обробки заготовки, а також параметри і кількість струмків, які забезпечують найбільш високу якість штампованого поковки або деталі при мінімальних тисках на контактній (робочій) поверхні деформуючого інструменту. що підвищує в кілька разів його довговічність. Крім того, комп'ютерне моделювання дозволяє суттєво зменшити відходи матеріалу, коефіцієнт використання металу може досягати до 0,95, також можна зменшити витрату дорогої штампової сталі за рахунок оптимізації та підвищення геометричної точності форми та розмірів робочих частин штампів та прес-форм.

Неможливо переоцінити застосування комп'ютерного моделювання при дослідженні динамічних процесів, для прогнозування зміни погоди та розвитку землетрусів на землі, для медичного обстеження організму людини, при виборі оптимальної форми конструкції автомобіля або літального апарату для зниження аеродинамічного опору при русі, при прогнозуванні поведінки автомобіля чи літака в критичних ситуаціях. Сучасні тренажери, що використовуються з різною метою, неможливо уявити без застосування елементів комп'ютерного моделювання.

Комп'ютерні технології здійснили революційні зміни в редакційно-видавничій та друкарській справі: фантастично підвищили якість друкарської продукції та продуктивність процесу, розширили технологічні можливості. Неможливо переоцінити ефективність та значення комп'ютерного медичного обстеження стану хворого та об'єктивної оцінки можливостей його організму.

2.2 Біотехнології

Друга половина XX ст. відзначена інтенсивним розвитком біотехнологій. Біотехнологією називають промислову технологію отримання цінних продуктів із вихідної сировини за допомогою мікроорганізмів. Біотехнологічні процеси відомі з давніх часів: хлібопечення, приготування вина та пива, сиру, оцту, молочнокислих продуктів, біоочищення води, боротьба зі шкідниками рослинного та тваринного світу, обробка шкіри, рослинних волокон, одержання органічних добрив тощо. д. Наукові основи у ІХ ст. французьким ученим Л. Пастером (1822-1895), який започаткував мікробіологію. Цьому сприяв, з одного боку, бурхливий розвиток молекулярної біології та генетики, біохімії та біофізики, з іншого боку, виникнення проблеми нестачі продовольства, мінеральних ресурсів, енергії, медпрепаратів, погіршення екологічної ситуації. У сучасному розумінні у сферу біотехнології включають генетичну та клітинну інженерію, мета яких – зміна спадкових механізмів функціонування організмів для управління діяльністю живих істот. Біотехнологія тісно пов'язана з технічною мікробіологією та біохімією. У ній також застосовуються багато методів хімічних технологій, особливо на кінцевих етапах виробничого процесу, при виділенні речовин, наприклад, з біомаси.

В основі біотехнології лежить мікробіологічний синтез, тобто культивування вибраних мікроорганізмів у поживному середовищі певного складу. Світ мікроорганізмів – найдрібніших, переважно одноклітинних організмів (бактерії, мікроскопічні гриби, водорості та ін.) – надзвичайно великий та різноманітний. Розмножуються вони найчастіше простим розподілом клітин, іноді брунькуванням або іншими безстатевими способами.

Мікроорганізми характеризуються найрізноманітнішими фізіологічними та біохімічними властивостями. Для деяких з них, так званих анаеробів, не потрібен кисень повітря, інші відмінно ростуть на дні океану в сульфідних джерелах при температурі 250 ° С, треті вибрали собі в якості довкілля ядерні реактори. Є мікроорганізми, що зберігають життєздатність у глибокому вакуумі, а є й такі, яким ні по чому тиск 1 000-1 400 ат. Надзвичайна стійкість мікроорганізмів дозволяє їм займати крайні межі біосфери: їх виявляють у ґрунті океану на глибині 11 км, в атмосфері на висоті понад 20 км. Мікроорганізми широко поширені в природі, у грамі ґрунту їх може міститися до 2-3 млрд. У мікроорганізмах багато процесів біосинтезу та енергетичного обміну, наприклад, транспорт електронів і синтез білка, протікає аналогічно до тих самих процесів, що в клітинах вищих рослин і тварин.

Однак мікроорганізмам притаманні і специфічні ферментні та біохімічні реакції, на яких заснована їхня здатність розкладати целюлозу, лінгін, вуглеводні нафти, віск та інші речовини. Існують мікроорганізми, здатні засвоювати молекулярний азот, синтезувати білок, виробляти безліч біологічно активних речовин (антибіотики, ферменти, вітаміни та ін.). На цьому ґрунтується застосування мікроорганізмів для отримання найрізноманітніших продуктів. Причому в сучасній біотехнології все активніше застосовуються не цілі організми, які складові: живі клітини, різного роду структури, що є їх частинами, і біологічні молекули.

Зараз за допомогою біотехнологій отримують антибіотики, вітаміни, амінокислоти, білки, спирти, кормові добавки для тварин, кисломолочну продукцію та багато іншого. Інтерес до використання біотехнологій постійно зростає в різних галузях діяльності людини: в енергетиці, харчовій промисловості, медицині, сільському господарстві, хімічній промисловості тощо. буд. . Наприклад, такі речовини, як аміак, гліцерин, метанол, фенол, виробляти вигідніше біотехнологією, ніж хімічними способами.

Перспективним напрямом розвитку біотехнології є розробка та впровадження у практику мікробіологічних способів отримання різних металів. Як відомо, мікроорганізми відіграють важливу роль у кругообігу речовин у природі. Встановлено, що вони причетні до утворення рудних копалин. Так на початку двадцятого століття на одному старому відпрацьованому мідному руднику було виявлено у відкачаному з шахти водному розчині величезну кількість міді, яка була виготовлена ​​бактеріями із сірчистих сполук міді. Окислюючи нерозчинні у воді сульфіди міді, бактерії перетворюють їх на легко розчинні сполуки, причому процес протікає дуже швидко. Мікроорганізми здатні переробляти не тільки мідні сполуки, але й витягувати з руди залізо, цинк, нікель, кобальт, титан, алюміній, свинець, вісмут, уран, золото, германій, реній та багато інших. під час переробки відвалів. Впровадження геомікробіологічної технології дозволить залучити до промислового використання важкодоступні, глибинні поклади з корисними копалинами. Після відповідних підготовчих робіт достатньо буде занурити на потрібну глибину труби і підвести їх до рудної породи біорозчин. Проходячи через породу, розчин збагатиться тими чи іншими металами і піднятий на поверхню винесе необхідні природні копалини. Відпадає необхідність будівництва дорогих шахт, зменшиться небажане навантаження на екологічну ситуацію, вивільняються великі площі землі, займаними шахтами, відвалами та збагачувальними підприємствами, скоротяться витрати на очищення атмосфери, землі та стічних вод, значно знизиться собівартість видобутих корисних копалин.

Інтенсивний розвиток і розширення застосування біологічних процесів при виробництві медичних препаратів, білків і кормів, органічних добрив, продуктів харчування на основі бродіння, горючих газів і рідин, мікроорганізмів для очищення рідкого та повітряного довкілля живого світу є дуже актуальним і високоефективним завданням економіки Республіки Білорусь. Не можна нехтувати можливістю використання біотехнологій розробки нетрадиційних способів отримання енергетичних ресурсів. Перетворення біомаси на біогаз дає можливість отримати 50-80% потенційної енергії, не забруднюючи навколишнє середовище.

Біотехнологія сьогодні має такі напрямки:

1) промислову біотехнологію (мікробіологічний синтез);

2) генетичну та клітинну інженерію;

3) інженерну ензимологію (білкову інженерію).

Промислова біотехнологія реалізує процеси, що проводяться в штучних виробничих умовах з метою отримання пекарських, винних та кормових дріжджів, вакцин, білково-вітамінних концентратів (БВК), засобів захисту рослин, заквасок для кисломолочних продуктів та силосування кормів, ґрунтоудобрювальних препаратів, антибіотиків, гормонів. ферментів, амінокислот, вітамінів, спиртів, органічних кислот, розчинників Крім того, ці процеси дозволяють утилізувати відходи, целюлозу і отримувати біогаз.

Генетична інженерія дозволяє створювати штучні генетичні структури за допомогою на матеріальні носії спадковості (ДНК), з її допомогою можна формувати абсолютно нові організми і виробляти фізіологічно активні речовини білкової природи для медичних і сільськогосподарських потреб (виробляти інтерферон, інсулін, гормон росту живих організмів). Генна інженерія вважається найперспективнішою областю сучасної біотехнології, за її допомогою можна виправляти спадкові захворювання людини, створювати стимулятори регенерації тканин для лікування ран, опіків, переломів.

Інженерна ензимологія є перспективним напрямом розвитку промислової біотехнології, є наукою, що розробляє основи створення високоефективних ферментів для промислової інтенсифікації технологічних процесів при значній економії матеріальних та енергетичних ресурсів. Ферменти використовуються при виробництві цукру для діабетиків, гормональних препаратів, обробки шкір, одержанні тканин, паперу, синтетичних матеріалів, глюкози, покращення якості молочних продуктів тощо.

2.3 Лазерні технології

Одним із видатних досягнень фізики другої половини XX ст. було відкриття фізичних явищ, що послужили основою створення унікального приладу - оптичного квантового генератора, чи лазера. Лазер є джерелом монохроматичного когерентного світла з високою спрямованістю світлового променя і великою концентрацією енергії.

Джерелом лазерного променя є оптичний квантовий генератор (ОКГ), робота якого ґрунтується на принципі стимульованого генерування світлового випромінювання. Робочим елементом ОКГ є рубіновий стрижень, що складається з окису алюмінію, активованого 0,05% Cr. Джерелом світла для збудження атомів хрому є імпульсна лампа з температурою випромінювання близько 4 000°С. Світло лампи за допомогою відбивача фокусується на рубіновий стрижень, внаслідок чого атоми хрому входять у збуджений стан. З цього стану вони можуть повернутися в нормальний, випромінюючи фотони. Вся запасена в стрижні рубіна енергія вивільняється майже одночасно мільйонні частки секунди як променя діаметром близько 0,01 мм. Системою оптичних лінз промінь фокусується на поверхню заготовки, що обробляється. Температура променя – близько 6 000 – 8 000°С.

Лазери знайшли широке застосування та, зокрема, використовуються у промисловості для різних видів обробки матеріалів. Серед багатьох принципово нових технологічних процесів лазерна технологія є однією з найперспективніших. Завдяки спрямованості та високій концентрації лазерного променя вдається реалізувати технологічні операції, взагалі нездійсненні будь-яким іншим способом. За допомогою лазера можна вирізати з будь-якого матеріалу деталі найскладнішої конфігурації, причому з точністю до сотих часток міліметра, розкроювати композиційні та керамічні матеріали, тугоплавкі сплави, які взагалі не піддаються різанню іншими способами. Лазерний інструмент все частіше застосовують замість алмазного, він дешевший і в багатьох випадках може замінювати алмаз.

Подібні документи

Поняття автоматизації, її основні цілі та завдання, переваги та недоліки. Основа автоматизації технологічних процесів. Складові автоматизованої системи управління технологічним процесом. Види автоматизованої системи керування.

реферат, доданий 06.06.2011


Причини появи системи автоматизації технологічних процесів. Призначення та функції системи. Ієрархічна структура автоматизації, обміну інформацією між рівнями. Програмовані логічні контролери. Класифікація програмного забезпечення.

навчальний посібник, доданий 13.06.2012


Механізація та автоматизація у хімічній промисловості. Автоматизація процесу абсорбції циклогексану та циклогексанону. Виробництво робіт та монтаж об'єкта автоматизації. Монтаж елементів об'єкта, діагностика систем, експлуатація, метрологічний нагляд.

курсова робота , доданий 10.04.2011


Щаблі автоматизації технологічного процесу. Основні функції: інформаційно-обчислювальні, керуючі. Впровадження автоматичних верстатних ліній та систем машин у великосерійне та масове виробництво. Наукова та фінансова підтримка їх розвитку.

контрольна робота , доданий 17.04.2011


Комплексна механізація та автоматизація технологічних процесів підготовчо-розбракувального виробництва. Датчик автоматичного виміру ширини матеріалу: принцип роботи. Кінематична схема двокоординатних маніпуляторів для швейних машин із ЧПУ.

контрольна робота , доданий 07.02.2016


Система автоматизованого проектування технологічних процесів механічної обробки, її структура і зміст, вимоги, що пред'являються, та оцінка ефективності. Автоматизація розрахунків режимів різання. Схема алгоритму розрахунку штучного часу.

контрольна робота , доданий 10.03.2014


Технологічна підготовка виробництва, у машинобудуванні. Промислові вироби машинобудування та етапи їх створення. Функції та проблеми технологічної підготовки виробництва. Принципи побудови АСТВП. Базові системи автоматизації проектування ТПП.

дипломна робота , доданий 10.01.2009


Автоматизація, інтенсифікація та ускладнення металургійних процесів. Контрольовані та регульовані параметри у випарнику. Функціональна схема автоматизації технологічних процесів. Функція одноконтурного та програмного регулювання Реміконту Р-130.

контрольна робота , доданий 11.05.2014


Автоматизація процесів теплової обробки. Схеми автоматизації трубчастих печей Схема стабілізації технологічних величин випарної установки. Тепловий баланс процесу випарювання. Автоматизація масообмінних процесів. Управління процесом абсорбції.

реферат, доданий 26.01.2009


Основні засади підвищення продуктивність праці з урахуванням вдосконалення технологічних процесів. Методи їхньої оптимізації функціональними системами програмного управління. Системи автоматичного регулювання (АСУ) та промислові роботи.

ПРОМО-ОПИС ОСВІТНОЇ ПРОГРПМИ

Автоматизація виробничих процесів – основний напрямок, яким нині просувається виробництво в усьому світі. Все, що раніше виконувалося самою людиною, її функції, не лише фізичні, а й інтелектуальні, поступово переходять до техніки, яка сама виконує технологічні цикли та здійснює контроль над виробничим процесом. Роль людини у багатьох галузях вже зводиться лише виявлення резервів ефективної роботи автоматичних пристроїв.

Подальший розвиток промисловості Далекого Сходу потребує створення високотехнологічного машинобудівного комплексу. Його основу становлять підприємства, оснащені сучасними верстатами з числовим програмним управлінням (ЧПУ), автоматизованими системами подачі сировини, вивантаження деталей та автоматичного регулювання технологічних процесів.

У процесі навчання ви оволодієте англійською мовою на рівні не нижче INTERMEDIATE, щоб працювати з колегами з інших країн та легко включатись у міжнародні та глобальні проекти.

Ви розумітимете різницю в пристроях верстатів з числовим програмним керуванням будь-якого призначення.

Це дозволить вам заробляти на сервісі та ремонті різних видів автоматизованих пристроїв, вигадувати та пропонувати удосконалення існуючих пристроїв та навіть впроваджувати нові вузли та системи автоматичного управління технологічним обладнанням машинобудівного виробництва.

Бакалаври напряму 15.03.04 «Автоматизація технологічних процесів та виробництв» мають унікальну можливість продовжити навчання на кафедрі технологій промислового виробництва Інженерної школи ДВФУ у магістратурі та аспірантурі.

Навчально-науково-виробничі лабораторії кафедри оснащені найсучаснішим обладнанням, включаючи багатокоординатні верстати з ЧПУ лазерні та електроерозійні верстати, 3D-принтери, 4D-автоматизовані вимірювальні системи та інші комплекси.

Аспіранти та співробітники кафедри технологій промислового виробництва Інженерної школи ДВФУ розробляють перспективну технологію виготовлення корпусу вертольота К-62 – найочікуванішої новинки Арсеніївської авіаційної компанії «Прогрес».

ПРИЙМАЛЬНА КОМІСІЯ

працює у будні з 9.00 до 17.00

📍Адреса для відправлення документів та листів: 690922 Приморський край, м. Владивосток, н.п. Російський Острів, п. Аякс, 10, кампус ДВФУ, корпус С (для приймальної комісії)

Абітурієнти ДВФУ у Контакті.

p align="justify"> Принципово нові технологічні процеси вимагають створення нового технологічного обладнання. Тому для їхньої швидкої реалізації необхідна комплексна розробка технології та технологічного обладнання.

Найважливіша проблема розвитку будь-якого сучасного виробництва- Автоматизація технологічних процесів.

Особливо актуальною вона для машинобудування, і ось чому. По-перше, тут дуже велика трудомісткість виробництва. Наведемо лише два приклади: виготовлення парової турбіни потужністю 500 тисяч кіловат за нормами займає 300 тисяч годин, створення листопрокатного стану «2000» – 5,2 мільйона годин. По-друге, з 10 мільйонів робітників-машинобудівників близько половини зайнято ручною працею.

Автоматизація машинобудування не тільки збільшує продуктивність праці, усуває ручну важку і монотонну працю, але й підвищує якість і надійність виробів, що виготовляються, покращує коефіцієнт використання обладнання, скорочує цикл виробництва.

У чому полягає суть автоматизації будь-якого технологічного процесу? Автоматизація повинна забезпечити без участі людини задані кінематику та параметри робочого процесу з необхідною послідовністю та точністю.

Складність автоматизації машинобудуванняполягає в тому, що технологія тут не безперервна, а дискретна і, до того ж, надзвичайно різноманітна. Машинобудівне виробництво робить мільйони різних деталей, причому виготовлення кожної деталі пов'язані з виконанням великої кількості технологічних операцій. Лиття, кування, зварювання, термообробка, механічна обробка, зміцнення, нанесення покриттів, неруйнівний контроль, складання, випробування... розмірів та серійності деталей, вимог до точності, експлуатаційних властивостей тощо.

У машинобудуванні масове виробництво становить лише 12%, і навіть разом із великосерійним – всього 29%, а на частку серійного та індивідуального виробництв припадає 71%. Це ускладнює вирішення проблеми автоматизації, так як при дрібносерійному виробництві потрібна гнучка система автоматичного управління технологічними процесами, що швидко перебудовується. Найбільш доцільна тут двоієрархічна система управління: безпосередньо кожним технологічним процесом управляє своя мала ЕОМ, а управління всім виробництвом з урахуванням отриманої від них інформації здійснюють вже звичайні ЕОМ.

Такий шлях дуже перспективний для автоматизації машинобудування. Але, звісно, ​​і його реалізації необхідно вдосконалювати технологічне устаткування й технологічні процеси.

Дотепер закономірності багатьох технологічних процесів машинобудування недостатньо розкриті, і робочі параметри регулюються емпіричними прийомами. На заводах через вплив масштабного чинника та інших виробничих умов недостатньо вивчену технологію доводиться відпрацьовувати заново.

Проблеми ці стають дедалі актуальнішими, оскільки створення нової техніки пов'язані з ускладненням конструкцій, застосуванням важкооброблюваних матеріалів, підвищенням вимог до якості, надійності, експлуатаційним характеристикам.

У заготівельному виробництвінайбільш ефективні безперервні технологічні процеси, наприклад, безперервне розливання сталі, прокатка заготовок, згинання просторових пустотілих заготовок з листа та бунтової стрічки. Безперервні процеси, найбільш сприятливі для автоматизації, забезпечують найбільшу продуктивність та економію металу.

Для покращення умов автоматизації та механізації складальних робіт, які дуже трудомісткі та в серійному виробництві в основному виконуються вручну, необхідно удосконалювати конструкції деталей та компонування машин, підвищувати точність розмірної обробки, оптимізувати допуски та розмірні ланцюги машин.

Автоматизація окремих технологічних операцій, звичайно, підвищує продуктивність та якість продукції. Але найефективніша комплексна автоматизація послідовно пов'язаних технологічних операцій. При цьому усуваються неточності попередніх операцій, які можуть порушувати роботу автомата на наступній операції, забезпечується синхронізація потоку технологічних операцій, що усуває простої автоматів.

При дрібносерійному виробництві підготовка виробництва, проектування та виготовлення оснастки, налагодження обладнання, встановлення, вивірка виробів, контроль, транспортування та складування пов'язані з великими витратами праці та часу. Тому найбільший ефект машинобудуванні дає інтегральна автоматизація: основні технологічні операції автоматизуються разом із допоміжними, контрольними і транспортними роботами.

Досвід застосування інтегрально автоматизованих потокових ліній у виробництві показує, що продуктивність праці підвищується чотири рази.

Щоб комплексні автоматичні системизабезпечували високу працездатність та виключали працю наладчиків, управління повинне базуватися на принципах адаптації та коригування робочих процесів. У цьому випадку параметри технологічного процесу, стан інструменту, заготівлі, її встановлення, координація, точність обробки повинні контролюватись датчиками, що передають необхідну інформацію, на основі переробки якої регулюються параметри робочих процесів, переміщуються або замінюються інструменти тощо.

Поточні автоматичні лінії треба укомплектовувати автоматично керованим технологічним обладнанням, транспортними засобами, контрольними приладами, кантуючими, настановними, знімальними маніпуляторами. У ряді випадків потрібні точні маніпулятори з великими кінематичними можливостями, а іноді і зі стеженням та автоматичним коригуванням операцій. Такі складні та автоматизовані маніпулятори, що замінюють далеко не просту ручну працю, зазвичай називають роботами.

Практика показує, що роботи повинні використовуватися не тільки для допоміжних операцій, але також для автоматизації складних, різноманітних технологічних операцій, наприклад просторового зварювання, складання, обрубування, зачистки, упаковки. Такі операції вимагають автоматичного стеження та просторової орієнтації, і їх автоматизації роботи повинні мати адаптивне управління.

Велике значення має також автоматизація систем технологічної підготовки виробництва, яка має забезпечувати автоматичне проектування технологічних процесів, аналіз технологічності конструкцій, визначення номенклатури оснащення, інструменту, розробку програм керування тощо.

Автоматичне управління технологією не лише виключає суб'єктивні помилки, властиві ручній праці, а й забезпечує високу стабілізацію технологічних процесів, коригування їх параметрів у зв'язку з коливаннями розмірів та властивостей заготовок вихідних матеріалів, змінами стану обладнання та інструменту.

Навіть у тих випадках, коли технологічний процес повністю автоматизований та забезпечується його стабільність, проблема автоматизації контролю повністю не усувається. Тому треба розвивати автоматичні методи та засоби аналізу хімічного складу матеріалів, неруйнівного та метрологічного контролю, механічних випробувань.

І насамкінець зазначу, що автоматизація виробництвазначно спрощується і дає найбільший економічний ефект із підвищенням серійності виробництва. Ось чому найважливіша умова розширення автоматизації – спеціалізація виробництва та максимальна уніфікація виробів. Цьому принципу технічної політики необхідно приділяти велику увагу.

Член-кореспондент Академії наук СРСР М. Зорєв, директор Центрального науково-дослідного інституту технології машинобудування (ЦНДІТМАШ).