Tööstusautomaatika Venemaal: probleemid, kogemused, lahendused. Pettusleht: automatiseeritud tootmine

1. Automatiseerimise tasemed ja nende eristavad tunnused

Automatiseerimine tootmisprotsessid saab teha erinevatel tasanditel.

Automatiseerimisel on nn null tase- kui inimese osalemine tootmises on välistatud ainult tööliigutuste sooritamisel (spindli pöörlemine, tööriista etteande liikumine jne). Sellist automatiseerimist nimetatakse mehhaniseerimiseks. Võime öelda, et mehhaniseerimine on töökäikude automatiseerimine. Sellest järeldub, et automatiseerimine hõlmab mehhaniseerimist.

Esimese taseme automatiseerimine piirdub seadmete loomisega, mille eesmärk on välistada inimeste osalus üksikute seadmete tühikäigul töötamisel. Sellist automatiseerimist nimetatakse partii- ja masstootmise töötsükli automatiseerimiseks.

Tühikäigu kuumused tükiaja normis, mis määrab toimingu keerukuse, võetakse arvesse abiaja t in ja aja näol. Hooldus t vol.:

kus t o on põhiaeg, mis võtab arvesse töökäikude aega, t o \u003d t p.x; t abiajal, sisaldab tööriistade väljavõtmist ja tarnimist, seadmete laadimist ja kontrolli; t st tööriistavahetusele, seadmete seadistamisele, jäätmete kõrvaldamisele ja käitlemisele kulunud hooldusaeg; t org seadmete hooldusaeg; t otd - töötaja puhkeaeg.

Automatiseerimise esimesel tasemel ei ole töömasinad veel automaatse sidega omavahel ühendatud. Seetõttu toimub tootmisobjekti transport ja kontroll inimese osalusel. Sellel tasemel luuakse ja kasutatakse automaatseid ja poolautomaatseid masinaid. Automaatmasinatel teostatakse ja korratakse töötsükkel ilma inimese sekkumiseta. Poolautomaatsetel masinatel on töötsükli lõpetamiseks ja kordamiseks vajalik inimese sekkumine.

Näiteks kaasaegne treipingi mitme spindliga masin teostab treimist, puurimist, süvistamist. hõõritamine ja keermestamine lativardal. Tänu automatiseerimisele ning tühikäigu- ja tööliigutuste kombinatsioonile, suurele toimingute kontsentratsioonile võib selline automaatmasin asendada kuni 10 universaalset masinat.

Teise taseme automatiseerimine on tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine. Sellel tasemel lahendatakse transpordi automatiseerimise, tootmisüksuse juhtimise, jäätmete äraveo ja masinasüsteemide haldamise ülesanded. Tehnoloogiliste seadmetena luuakse ja kasutatakse automaatliine, paindlikke tootmissüsteeme (FPS).

Automaatliin on tehnoloogilises järjekorras paigaldatud masinate automaatselt töötav süsteem, mis on ühendatud jäätmete transpordi, laadimise, kontrolli, käitlemise ja kõrvaldamise teel. Näiteks auto käigukasti koonusratta töötlemise liin vabastab kuni 20 töötajat ja tasub end kolme aastaga vastava tootmisprogrammiga ära.

Automaatliin koosneb tehnoloogilistest seadmetest, mis on komplekteeritud teatud transpordiliigi jaoks ja on sellega ühendatud laadimisseadmetega (manipulaatorid, kandikud, liftid). Liin sisaldab lisaks tööasenditele ka tühikäiguasendeid, mis on vajalikud liini kontrollimiseks ja hooldamiseks.

Kui rida sisaldab positsioone inimese osalusel, nimetatakse silma automatiseeritud.

Kolmas automatiseerimise tase on kompleksautomaatika, mis hõlmab kõiki tootmisprotsessi etappe ja lülisid hankeprotsessidest kuni valmistoodete testimise ja lähetamiseni.

Kompleksne automatiseerimine eeldab kõigi eelnevate automatiseerimise tasemete valdamist. See on seotud tootmise kõrge tehnilise varustuse ja kõrgete kapitalikuludega. Selline automatiseerimine on efektiivne piisavalt suurte programmidega stabiilse konstruktsiooniga ja kitsa valikuga toodete tootmiseks (laagrite tootmine, üksikud masinasõlmed, elektriseadmete elemendid jne).

Samal ajal võimaldab just kompleksne automatiseerimine tagada tootmise kui terviku arengu, kuna sellel on kõrgeim kapitalikulutuste efektiivsus. Sellise automatiseerimise võimaluste näitamiseks vaatleme näiteks 13m: maagilist autoraamide tootmise tehast Ameerika Ühendriikides. Kuni 10 000 kaadrit päevas vabastades töötab tehases 160 inimest, mis koosneb peamiselt inseneridest ja reguleerijatest. Keerulist automaatikat kasutamata tööl oleks sama tootmisprogrammi läbiviimiseks vaja vähemalt 12 000 inimest.

Kolmandal automatiseerimise tasemel lahendatakse arvutite laialdase kasutuse alusel toodete ladustamise ja poodidevahelise transpordi automatiseerimise ülesanded automaatse adresseerimisega, jäätmekäitlusega ja tootmisjuhtimisega. Sellel tasemel taandub inimese sekkumine seadmete hooldamisele ja töökorras hoidmisele.

2. Automatiseerimise arendamine tehnoloogilise paindlikkuse ja arvutite laialdase kasutamise suunas

Paindlikud tootmissüsteemid on tehnoloogiliste seadmete ja süsteemide kogum, mis tagab selle toimimise automaatrežiimis nomenklatuuris muutuvate toodete valmistamisel. GPS-i areng liigub mehitamata tehnoloogia poole, mis tagab seadmete töö etteantud aja jooksul ilma operaatori osaluseta.

Iga toote jaoks saab toodete kvantiteedi- ja kvaliteedinõuetega välja töötada FMS-i erinevad variandid, mis erinevad töötlemis-, kontrolli- ja monteerimismeetodite ja -viiside, tehnoloogilise protsessi toimingute diferentseerituse ja kontsentreerituse astme, tüüpide poolest. transpordi- ja laadimissüsteemid, serveerimise arv Sõiduk(OTS), agregaatide ja sektsioonidevahelise side olemus, konstruktiivsed lahendused põhi- ja abimehhanismidele ja seadmetele, juhtimissüsteemi konstrueerimise põhimõtted.

HPS-i tehnilise taseme ja efektiivsuse määravad sellised näitajad nagu toodete kvaliteet, HPS-i jõudlus ja töökindlus, selle sisendisse sisenevate komponentide voo struktuur. Just neid kriteeriume silmas pidades tuleb teha selliseid ülesandeid nagu protsessiseadmete tüübi ja koguse valik, interoperatiivne ladu, nende võimsus ja asukoht, teenusepakkujate arv, transpordi- ja ladustamissüsteemi struktuur ja parameetrid jne. ., tuleks lahendada.

Paindlikke tootmissüsteeme saab ehitada vahetatavatest, täiendavatest või segarakkudest.

Joonisel on kujutatud kahe sama tüüpi vahetatava töötluskeskuse (MC) paindliku süsteemi skeem. Töötlemiskeskusi teenindavad kaks transpordikäru (robocars), mis toetavad materjalivoogude liikumist (detailid, toorikud, tööriistad). Automaatjuhtimine on tavaline. Kui käsitsi toimingud on lubatud, tuleb operaatorile anda teatud kaalutlusõigus. OC ja transpordisüsteemi ühistöö juhtimine toimub keskarvutist.

Üldjuhul toimub roboautode juhtimine keskarvutist läbi vaheseadme või lokaalsest juhtimissüsteemist (LCS). Käskude üleandmine roboautodele võib toimuda ainult peatustes, mis jagavad liiklusteed tsoonideks. Arvuti lubab teatud tsoonis viibida ainult ühel roboautol. Maksimaalne liikumiskiirus võib ulatuda 1 m/s.

Robocari ülemist osa saab hüdrauliliselt tõsta ja langetada, et sooritada ümber-, maha- ja pealelaadimisoperatsioone. Juhtimise rikke või arvutist lahtiühendamise korral saab robocari juhtida LSU abil.

Riigipiiriteenistuses on sõidukitena kasutusel erinevaid roboautode variante. Levinuim variant on see, kui roboauto liigub mööda raja (marsruuti, rada) või muud põrandasse või selle pinnale asetatud konstruktsiooni. Üks jälgimisvõimalustest on see, et põrandapinnale kantakse rööbastee riba kujul (fluorestseeruv, peegeldav, valge musta servaga) ja jälgimine toimub optoelektrooniliste meetoditega. Puuduseks on vajadus jälgida riba puhtust. Seetõttu on enam levinud roboautode jälitamine madalale sügavusele (umbes 20 mm) soonde asetatud induktiivjuhiga. Tuntud ja teised huvitavaid lahendusi- näiteks televisiooni navigatsiooniseadmete kasutamine ruumis vabaks liikumiseks arvuti juhtimisel.

Materjalivoogudega roboautode tarneallikaks on virnastajatega automatiseeritud ladu, mis tagavad adresseeritava ligipääsu igale lao lahtrile. Ladu ise on üsna keeruline juhtimisobjekt.

Selle juhtimissüsteemina kasutatakse programmeeritavaid kontrollereid, arvutit või spetsiaalset seadet.

Kõige tavalisematel induktiivse marsruudi jälgimisega robotautodel on järgmised omadused: kandevõime - 500 kg; sõidukiirus - 70 m/min; kiirendus vastavalt kiirendamise ja aeglustamise ajal - 0,5 ja 0,7 m / s 2; kiirendus hädapidurduse ajal 2,5 m / s 2; kaubaaluse tõsteväärtus - 130 mm; robocari peatumise täpsus - 30 mm; ülekoormustsükli aeg - 3 s; pöörderaadius maksimaalsel kiirusel - 0,9 m; tööaeg ilma akude laadimiseta - 6 tundi; aku pinge - 24V; mõlema ajamimootori võimsus on 600 W; roboauto enda kaal - 425 kg.

Roboautode kui sõidukite oluliseks eeliseks on tõsiste piirangute puudumine varustuse paigutusel, mida saab teha maksimaalse efektiivsuse huvides vastavalt mis tahes kriteeriumile. Roboautode marsruut osutub sageli üsna keeruliseks, paralleelsete harude ja aasadega.

AUTOMAATSE TOOTMISE KORRALDUS

SISSEJUHATUS

Praegu on tootmise automatiseerimine tänapäevase teadus- ja tehnoloogiarevolutsiooni üks peamisi tegureid, mis avab inimkonnale võimalused looduse ümberkujundamiseks, tohutu materiaalse rikkuse loomiseks ja inimeste loominguliste võimete suurendamiseks.

Automatiseerimise arengut iseloomustavad mitmed suured saavutused. Üks esimesi oli Henry Fordi koosteliinide kasutuselevõtt tootmisprotsessis. Tööstusrobotid ja personaalarvutid on teinud märkimisväärse revolutsiooni tootmise automatiseerimises. Kõik see lükkas meie ühiskonna tootmisprotsessi uue automatiseeritud juhtimise teele.

Praegu võetakse ettevõtte tõhusaks toimimiseks kõikjal kasutusele automatiseerimine, sellest saab kogu tootmisprotsessi lahutamatu osa. Ja see on üsna õigustatud ja kasumlik, kuna kulud vähenevad ja toote kvaliteet paraneb.

Automatiseeritud tootmine on masinate, seadmete, sõidukite süsteem, mis tagab toodete valmistamise kõigi etappide rangelt koordineeritud teostamise alates esialgsete toorikute vastuvõtmisest kuni valmistoote kontrollimiseni (testimiseni) ja toodete väljastamiseni korrapäraste ajavahemike järel.

Käesoleva töö eesmärgiks on käsitleda automatiseeritud tootmisjuhtimise põhiprintsiipe, samuti teha kindlaks automatiseeritud juhtimissüsteemide efektiivsus.

AUTOMATISEERIMISE TUTVUSTUS TOOTMISES

Automatiseeritud tootmise olemus, koostis, rakendatavus, jõudlus

Tootmise automatiseerimine on protsess, mille käigus inimese poolt varem teostatud tootmisjuhtimise ja -kontrolli funktsioonid kantakse üle instrumentidele ja automaatsetele seadmetele. Automatiseerimine on kaasaegse tööstuse arengu alus, teaduse ja tehnoloogia arengu üldine suund. Tootmise automatiseerimise eesmärk on tõsta tööjõu efektiivsust, parandada toodete kvaliteeti, luua tingimused kõigi tootmisressursside optimaalseks kasutamiseks.

Osades tööstusharudes (näiteks keemia- ja toiduainetööstuses) tekkis automatiseeritud tootmine juba 20. sajandi alguses. peamiselt sellistes tootmispiirkondades, kus tehnoloogiat ei saa üldse teisiti korraldada.

Tootmisautomaatika arendamise etapid määravad ära tootmisvahendite, elektroonikaarvutite, tehnoloogia teaduslike meetodite ja tootmiskorralduse areng.

Esimeses etapis loodi automaatliinid ja jäigad automaattehased. Automaatika teist arenguperioodi iseloomustab elektroonilise juhtimise tekkimine, arvjuhtimisega tööpinkide (edaspidi CNC), töötluskeskuste ja automaatliinide loomine. Tootmisautomaatika arendamise eelduseks kolmandas etapis olid uued mikroprotsessortehnoloogial põhinevad CNC võimalused, mis võimaldasid luua uus süsteem masinad, mis ühendasid automaatsete masinate kõrge tootlikkuse tootmisprotsessi paindlikkuse nõuetega. Lisateabe saamiseks kõrge tase Automatiseerimine loob tuleviku automaatseid tehaseid, mis on varustatud tehisintellektiga seadmetega

Automatiseeritud tootmises toimub seadmete, sõlmede, aparaatide, paigaldiste töötamine automaatselt etteantud programmi järgi ning töötaja kontrollib oma tööd, kõrvaldab kõrvalekalded etteantud protsessist, reguleerib automatiseeritud seadmeid.

Seal on osaline, kompleksne ja täisautomaatika.

Tootmise osaline automatiseerimine, täpsemalt üksikute tootmisoperatsioonide automatiseerimine, viiakse läbi juhtudel, kui protsessi juhtimine on inimesele oma keerukuse või mööduvuse tõttu praktiliselt kättesaamatu ning kui lihtsad automaatseadmed seda efektiivselt asendavad. Tootmisseadmete käitamine on reeglina osaliselt automatiseeritud. Automatiseerimisvahendite täiustamisel ja nende ulatuse laiendamisel leiti, et osaline automatiseerimine on kõige tõhusam, kui tootmisseadmed projekteeritakse koheselt automatiseeritud.

Integreeritud tootmise automatiseerimisega toimivad objekt, töökoda, tehas, elektrijaam ühtse omavahel ühendatud automatiseeritud kompleksina. Integreeritud tootmise automatiseerimine hõlmab ettevõtte kõiki peamisi tootmisfunktsioone, majandust, teenust; see on otstarbekas ainult kõrgelt arenenud tootmisega, mis põhineb kõrgtehnoloogial ja arenenud juhtimismeetoditel, kasutades töökindlaid etteantud või iseorganiseeruva programmi järgi töötavaid tootmisseadmeid, samas kui inimfunktsioonid piirduvad kompleksi üldise kontrolli ja juhtimisega.

Tootmise täielik automatiseerimine on automatiseerimise kõrgeim tase, mis näeb ette keeruka automatiseeritud tootmise kõigi juhtimis- ja juhtimisfunktsioonide ülekandmise automaatjuhtimissüsteemidele. Seda tehakse siis, kui automatiseeritud tootmine on kasumlik, stabiilne, selle režiimid on praktiliselt muutumatud ja võimalikke kõrvalekaldeid saab eelnevalt arvesse võtta, samuti tingimustes, mis on kättesaamatud või inimeste elule ja tervisele ohtlikud.

Masinate kompressorsüsteemide aluseks on automaatliinid (edaspidi AL). Automaatliinid on tehnoloogilise protsessi käigus paiknevate koordineeritud ja automaatselt juhitavate tööpinkide (koostude), sõidukite ja juhtimismehhanismide süsteem, mille abil töödeldakse detaile või komplekteeritakse tooteid, kogutakse mahajäämusi, viiakse jäätmeid välja vastavalt etteantud viisile. tehnoloogiline protsess. Töötaja roll AL-s taandub liini töö jälgimisele, üksikute mehhanismide reguleerimisele ja mõnikord tooriku söötmisele esimesse toimingusse ja valmistoote eemaldamisele viimasest toimingust.

AL-i kasutatakse tootmisprotsessi teatud toimingute (etappide) automaatseks sooritamiseks ja need sõltuvad tooraine tüübist (toorikud), mõõtmetest, kaalust ja valmistatavate toodete tehnoloogilisest keerukusest.

AL kompleks sisaldab transpordisüsteemi, mis on mõeldud tooriku varustamiseks laost stendidele, ripptöötlusseadmete viimiseks ühelt stendilt teisele, valmistoodangu transportimiseks stendidelt põhiliinile või valmistoodete lattu.

Sõltuvalt rütmi tagamise meetodist eristatakse sünkroonset (jäika) AL-i, mida iseloomustab jäik üksustevaheline side ja masina töö üks tsükkel, ning mittesünkroonne (paindlik) AL paindliku üksustevahelise suhtlusega. Iga masin on sel juhul varustatud individuaalse operatiivmahtude akumulaatoriga.

AL-i struktuurne paigutus sõltub toodangu mahust ja tehnoloogilise protsessi iseloomust. On paralleelse ja järjestikuse toimega jooni, ühelõimeline, mitmelõimeline, segatud (hargneva vooluga) (joon. 1.1.1).

Riis. 1.1.1 Automaatliinide struktuurne paigutus: a - ühevooluline järjestikune tegevus; b - ühe keermega paralleelne tegevus; c - mitme keermega; g - segatud (hargneva vooluga); 1 - tööüksused: 2 - lülitusseadmed.

Paralleeltegevuse AL-sid kasutatakse ühe toimingu sooritamiseks, kui selle kestus ületab oluliselt nõutava vabanemiskiiruse. Töödeldud toode jaotatakse automaatselt (poest või punkrist) liiniüksustesse ning pärast töötlemist vastuvõtuseadmetega kogutakse kokku ja saadetakse edasistele operatsioonidele. Mitme lõimega AL-id on paralleelse tegevusega AL-de süsteem, mis on loodud mitme tehnoloogilise toimingu tegemiseks, millest igaüks on kestusega etteantud väljundkiirusest pikem. Mitu järjestikuse või paralleelse tegevusega AL-d saab ühendada üheks süsteemiks. Selliseid süsteeme nimetatakse automaatseteks sektsioonideks, töökodadeks või tootmisteks.

Automatiseeritud sektsioonid (töökojad) hõlmavad automaatseid tootmisliine, autonoomseid automaatseid komplekse, automaatseid transpordisüsteeme, automaatseid laosüsteeme; automaatsed süsteemid kvaliteedikontroll, automaatjuhtimissüsteemid jne.

Riis. 1.1.1 Automatiseeritud tootmisüksuse struktuurne koosseis

Automaatliine kasutatakse laialdaselt toiduainetööstuses, majapidamistarvete tootmisel, elektri-, raadiotehnika- ja keemiatööstuses. Kõige levinumad automaatliinid on masinaehituses. Paljud neist toodetakse otse ettevõtetes, kasutades olemasolevaid seadmeid.

Automaatseid liine toodete töötlemiseks, mis on rangelt määratletud kuju ja suurusega, nimetatakse spetsiaalseteks; tootmisobjekti muutumisel sellised liinid asendatakse või tehakse ümber. Spetsialiseerunud automaatliinidel sama tüüpi toodete töötlemiseks teatud parameetrite vahemikus on laiemad töövõimalused. Tootmisobjekti muutmisel sellistel ridadel konfigureerige reeglina ainult üksikuid üksusi ja muutke nende töörežiime; peamisi tehnoloogilisi seadmeid saab enamikul juhtudel kasutada sama tüüpi uute toodete valmistamiseks. Masstootmises kasutatakse peamiselt spetsiaalseid ja spetsialiseeritud automaatliine.

Seeriatootmises peavad automaatliinid olema mitmekülgsed ja võimaldama kiiret üleminekut erinevate sama tüüpi toodete valmistamiseks. Selliseid automaatseid liine nimetatakse universaalseteks kiirreguleeritavateks või rühmadeks. Universaalsete automaatliinide mõnevõrra madalamat tootlikkust võrreldes spetsiaalsetega kompenseerib nende kiire ümberseadistamine laia tootevaliku tootmiseks.

Automatiseeritud tootmise toimimise efektiivsus

Konkreetses ettevõttes automatiseeritud tootmisele üleminekuks töö tegemisel tekib küsimus automatiseerimisvahendite kasutuselevõtu kapitalikulude hindamisest ja nende kulude efektiivsuse määramisest. Selleks on vaja kehtestada automatiseeritud tootmise loomise kulustruktuur ja nende kulude efektiivsuse määramise kord.

Kulude ja tulemuste võrdlemine automatiseeritud tootmise loomisel on osa kapitaliinvesteeringute majandusliku efektiivsuse teoorias käsitletavast üldisest probleemist.

Kaasaegse tootmise tehniline tase võimaldab automatiseerida peaaegu kõiki tehnoloogilisi toiminguid. Kuid automatiseerimine ei ole alati kuluefektiivne. Tootmise automatiseerimiseks saab kasutada erinevaid seadmeid, erinevaid automatiseerimisvahendeid, transpordi- ja juhtimisseadmeid, mis tahes tehnoloogiliste seadmete paigutust jne. Seetõttu on vaja valida õiged võimalused tootmise automatiseerimiseks ja anda igakülgne hinnang nende majanduslikule efektiivsusele.

Tootmise automatiseerimise majanduslikku efektiivsust hinnatakse näitajate abil väärtuses ja füüsilises mõttes. Peamised kulunäitajad hõlmavad tootmiskulusid, kapitalikulusid, vähendatud kulusid ja automaatikaseadmetesse tehtavate täiendavate kapitaliinvesteeringute tasuvusaega. Abstraktne >> Informaatika

Ettevõtte vara. Vaja ehitada automatiseeritud organisatsioonilise ja tehnilise juhtimise infosüsteemis ... saab kasutada majanduslik tegevus Organisatsioonid juures tootmine tooted, tööde tegemine, teenuste osutamine ...

Kõik küsimused

Tootmisprotsesside automatiseerimise põhiprintsiibid

Tootmisprotsesside automatiseerimine on jäänud tööstusliku tootmise valdkonna üldiseks arendamise ja moderniseerimise liiniks paljudeks aastakümneteks.

"Automatiseerimise" mõiste viitab sellele, et masinad, instrumendid ja tööpingid kantakse lisaks tegelikule tootmisfunktsioonile üle juhtimis- ja kontrollifunktsioonidele, mida inimene varem täitis. Kaasaegne areng tehnoloogia võimaldab automatiseerida mitte ainult füüsilist, vaid ka intellektuaalset tööd, kui see põhineb formaalsetel protsessidel.

Viimase 7 aastakümne jooksul on tehase automatiseerimine jõudnud kaugele, mis sobib 3 etappi:

1. automaatjuhtimissüsteemid (ACS) ja automaatjuhtimissüsteemid (ACS)
2. protsesside automatiseerimissüsteemid (ACS)
3. automatiseeritud süsteemid protsessi juhtimine (APCS)

peal kaasaegsel tasemel tootmisjuhtimissüsteemide automatiseerimine on mitmetasandiline inimeste ja masinate interaktsiooni skeem, mis põhineb automaatsetel andmekogumissüsteemidel ja keerukatel arvutussüsteemidel, mida pidevalt täiustatakse.

Praegustes majandustingimustes on esirinnas tööstusettevõtted, kes reageerivad paindlikult muutuvatele tingimustele, suudavad toota mitmekesist tootevalikut, kohandada toodete tootmist kiiresti uute standardite järgi, täita täpselt tähtaegu ja tellimuste mahtu, samas pakkudes. konkurentsivõimeline hind ja kõrge kvaliteedi säilitamine. Neid nõudeid on praktiliselt võimatu täita ilma kaasaegsete tootmisautomaatika vahendite ja süsteemideta.

Peamine ettevõtte automatiseerimise eesmärgid ja eelised tänapäevastes tingimustes:

• töötajate arvu vähendamine ja teeninduspersonal, eriti mitteprestiižsetes, "määrdunud", "kuumades", kahjulikes, füüsiliselt rasketes tootmispiirkondades
• toote kvaliteedi parandamine;
• tootlikkuse kasv (toodangu kasv);
• rütmilise lavastuse loomine täpse planeerimise võimalusega;
• tootmise efektiivsuse tõstmine, sh tooraine ratsionaalsem kasutamine, kadude vähendamine, tootmiskiiruse suurendamine, energiatõhususe parandamine,
• keskkonnasõbralikkuse ja tootmisohutuse näitajate parandamine, sh kahjulike heitmete vähendamine atmosfääri, vigastuste arvu vähendamine jne.
• ettevõtte juhtimise kvaliteedi parandamine, tootmissüsteemi kõikide tasandite koordineeritud töö.

Seega tasuvad tootmise ja ettevõtete automatiseerimise kulud kindlasti ära, kui toodetud toodete järele on nõudlust.

Nende eesmärkide saavutamiseks on vaja lahendada järgmine ülesanded tootmisprotsesside automatiseerimiseks:

• kaasaegsete automatiseerimisvahendite kasutuselevõtt (seadmed, programmid, juhtimis- ja monitooringusüsteemid jne)
• rakendamine kaasaegsed meetodid automatiseerimine (hooneautomaatika süsteemide põhimõtted)

Selle tulemusena paraneb reguleerimise kvaliteet, operaatori mugavus ja seadmete kättesaadavus. Lisaks lihtsustab see tootmisprotsesse ja seadmete tööd puudutava teabe vastuvõtmist, töötlemist ja säilitamist ning kvaliteedikontrolli.

APCS-i omadused

Automatiseeritud protsesside juhtimissüsteemid vabastavad inimese juhtimise ja juhtimise funktsioonidest. Siin kogub, registreerib, töötleb ja edastab masin, liin või terve tootmiskompleks oma sidesüsteemi abil iseseisvalt teavet, kasutades kõikvõimalikke andureid, mõõteriistu ja protsessorimooduleid. Inimesel tuleb töö tegemiseks vaid parameetrid paika panna.

Näiteks Soyeri automatiseeritud kinnitusdetailide keevitussüsteem töötab järgmiselt:

Samad infokogumisseadmed suudavad tuvastada kõrvalekaldeid etteantud normidest, anda signaali rikkumise kõrvaldamiseks või mõnel juhul ka ise parandada.

Paindlikud ettevõtte automatiseerimissüsteemid

Juhtiv kaasaegne suund tootmise ja ettevõtete automatiseerimisel on paindlike automatiseeritud tehnoloogiate (GAP) ja paindlike tootmissüsteemide (FPS) kasutamine. hulgas iseloomulikud tunnused Sellised kompleksid:

1. Tehnoloogiline paindlikkus: tootlikkuse kiirendamine ja aeglustamine, säilitades samal ajal süsteemi kõigi elementide sidususe, automaatse tööriistavahetuse võimalus jne.
2. Majanduslik paindlikkus: saate süsteemi kiiresti ümber ehitada nomenklatuuri uutele nõuetele ilma tarbetute tootmiskuludeta ja seadmeid välja vahetamata.
3. GPS-i struktuur hõlmab tööstusroboteid, manipulaatoreid, transpordivahendeid, protsessorit, sealhulgas mikroprotsessorite juhtimissüsteeme.
4. GPS-i loomine hõlmab ettevõtte või tootmise keerukat automatiseerimist. Samal ajal töötab tootmisliin, töökoda või ettevõte ühtses automatiseeritud kompleksis, mis hõlmab lisaks põhitootmisele projekteerimist, transporti ja valmistoodete ladustamist.

Tootmise automatiseerimise elemendid

1. arvjuhtimisega tööpingid (CNC);
2. Tööstuslikud robotid ja robotikompleksid;
3. Paindlikud tootmissüsteemid (FMS);
4. Arvutipõhised projekteerimissüsteemid;
5. Automaatsed salvestussüsteemid;
6. Arvuti kvaliteedikontrollisüsteemid;
7. Tootmise tehnoloogilise planeerimise automatiseeritud süsteem.

Järgmises videos näete, kuidas Kuka tööstuslikud keevitusrobotid teostavad automatiseeritud keevitust:

Tootmise automatiseerimise vahendid Vector-rühmadest

Vector-Group on professionaalne tööstusseadmete tarnija maailma juhtivatelt tootjatelt. Meie kataloogist leiate seadmeid tööstuste ja masinaehitustehaste, keevitustööstuste, metallitöötlemisega seotud tööstuste ja muude valdkondade automatiseerimiseks.

Automatiseerimisseadmed hõlmavad:

— tööstusrobotid Kuka (Saksamaa) – võimaldavad automatiseerida keevitus-, lõikamis-, materjalitöötlus-, manipuleerimis-, montaaži-, kaubaaluste ja muude protsesside protsesse.

– süsteemid kinnitusdetailide automaatseks keevitamiseks Soyer (Saksamaa),

– automaatsed transpordisüsteemid ja koormahaaratsid DESTACO (USA).

Ettevõte pakub abi seadmete valikul, tarnimisel, osutab teenindust. Tellida saab nii standardset tootmislahendust kui ka konkreetsetele individuaalsetele vajadustele mõeldud lahendust.

Kõigi meie seadmeid, selle töö eripära, maksumust puudutavate ja ka muude küsimustega pöörduge meie spetsialistide poole.

On põhjust arvata, et järgmine kümnend tuleb pöördepunkt uute tootmiskäsitluste väljatöötamisel piir automatiseerimata ja automatiseeritud tootmise ajastute vahel.

On üsna ilmne, et just praegu on teaduslikud ja tehnilised eeldused seotud tekke ja arenguga uusimad tööriistad automatiseerimine. Nende hulka kuuluvad ennekõike tööstuskontrolleritel põhinevad automaatjuhtimissüsteemid ja loomulikult tööstusrobotid, mis on tõstnud tootmise kvalitatiivselt kõrgemale tasemele.

Näib, et tingimusteta progressiivsus koos suurenenud tähelepanu pidid andma tööstusrobotidele võiduka marssi, võimaldama neil oluliselt kaasa aidata tootmisprotsesside intensiivistamisele, vähendades käsitsitöö osakaalu. See aga ei toimu veel õigel määral. Vähemalt mis puudutab olukorda meie riigis.

On ilmne, et automatiseerimise ja eelkõige robottootmise aeglase arengu peamine probleem seisneb ühelt poolt tööjõu- ja ressursikulude ning teiselt poolt reaalse tasuvuse näilises ebakõlas. Ja seda ei põhjustanud tööstusrobotite ootamatult avastatud puudused, vaid sellise toodangu ettevalmistamisel tehtud valearvestused. Tootmine oma karmide seadustega lükkab paratamatult tagasi kallid, väikese kiirusega ja ebausaldusväärsed kujundused.

Venemaa saab ja peab taastama oma staatuse maailma tööstusjõuna. Selleks peab teil olema mitmeid olulisi eeliseid - paljutõotavad valdkonnad ja tehnoloogiad, arenenud tööpinkide tööstus ja mis kõige tähtsam – inimressurss, kes suudab oma plaanid ellu viia. Iga uue toote loomise eripära, kas viimased näidised relvastuse, laevade ja lennukite või muude kõrgtehnoloogiliste toodete puhul on see, et projekteeritakse ainult seda, mida on põhimõtteliselt võimalik toota. Pole mõtet rääkida näiteks uue põlvkonna hävitaja loomisest ilma vastava taseme varustuseta. Sellel viisil, uusim varustus on aluseks uute tehnoloogiate loomisele. Süstemaatilisest tööstusregulatsioonist keeldumine, otsene "kasvatamine" uuenduslikud projektid viib loobumiseni kaasaegsest tööstuslikust tootmisest: laeva- ja lennukiehitusest, kosmosesektorist, kiirraudteetranspordist ja kaasaegsetest relvasüsteemidest.

Kuna automatiseerimine ja robottootmine on oma olemuselt tihedalt seotud uut tüüpi toodete väljatöötamisega, siis suudavad need määrata riigi konkurentsivõime taseme. Seetõttu on vaja uurida ja uurida ettevõtete tootmistsükleid erinevatest tööstusharudest suur-, seeria- ja väiketootmisega, et määrata kindlaks robotite ratsionaalse kasutusvaldkonnad ning kehtestada neile funktsionaalsed ja tehnilised nõuded.

Maailmas toimub robootika dünaamiline areng. Kõik uued ülitõhusad robotilahendused ja tööstuslikud kontrollerid massiliseks kasutamiseks on loodud ja loomisel. Nende arv kasvab kiiresti, sest käsitsitöö osakaalu vähendamine, tootlikkuse tõstmine ja tootmismahtude tõstmine on arenenud postindustriaalsete riikide tõhusa tööstusliku tootmise jaoks pakiline ülesanne. Samas on paljudel juhtudel just tehnoloogia esilekerkimine see, mis stimuleerib uut tüüpi toodete väljatöötamist. Täiuslikkuseni viidud tehnoloogia määrab ära tootmiskulud ja lõppkokkuvõttes riigi majanduse kui terviku efektiivsuse ja konkurentsivõime. Seega annab selle suuna kujunemine tõuke arenevale tööstusele ja paneb aluse selle dünaamilisele arengule.

Tööstustoodangu arengu määrab tööviljakuse kasv. Tehnoloogilise toimingu tootlikkus mis tahes tööstusharus sõltub ajast, mis kulub peamiste funktsionaalsete toimingute (põhiaeg), abitoimingute (abiaeg) ja ebapiisava töökorralduse (organisatsiooni kaotused) ja töö pikaajalise toimimise tõttu kuluvatest ajakadudest. mõned lisatoimingud (oma kahjud). Põhiaja lühendamine on saavutatav töötlemistehnoloogia täiustamisega, samuti seadmete disainimuudatustega. Organisatsiooni ajakadude minimeerimine hõlmab põhjalikku uurimist tootmise korraldamise tingimuste, materjalide ja komponentide tarnimise, väljakujunenud koostöösidemete ja palju muu kohta, samas kui abiaja ja omakadude vähendamine on seotud tootmise mehhaniseerimise ja automatiseerimisega. Tootmise automatiseerimine on võimalik ainult teaduse ja tehnoloogia uusimate saavutuste, kõrgtehnoloogia kasutamise ja kõrgetasemelise tootmiskogemuse kasutamise põhjal. Noh, paindlik automatiseerimine võimaldab omakorda tootmist kiiresti ümber seadistada teatud töötlemisvõimsusega tehnoloogiliste funktsioonide täitmiseks, lähtudes arvutitehnoloogia ja elektroonika maksimaalsest kasutamisest.

Arvestades asjaolu, et arvutitehnoloogiad arenevad kiires tempos ja miski ei takista nende kasutamist koos tehnoloogiliste seadmetega, võib järeldada, et lähitulevikus on inimeste osalus tootmisprotsessides minimaalne. Lähituleviku ettevõtted on paindliku tootmiskorraldusega täisautomaatsed töökojad, mida teenindavad ühe juhtimiskeskusega robotirühmad.

UUED VÄLJAKUTSED – UUED LAHENDUSED

Tootmise automatiseerimine suurendab oluliselt selle efektiivsust. Selle põhjuseks on ühelt poolt tootmise korralduse paranemine, rahakäibe kiirenemine ja parim kasutus põhivara seevastu töötlemiskulude, palga- ja energiakulude vähenemisega. Kolmas oluline tegur on tootmiskultuuri taseme tõus, toodete kvaliteet jne.

CNC-masinad on muutunud uuendusliku tootmiskorralduse suunas liikumise sümboliks. Kuid vaatamata nende rakenduste ulatusele ja laiaulatuslikkusele ei ole need täna automatiseerimise valdkonnas kõige olulisem saavutus. Kulisside taga on programmeeritavad kontrollerid, mikroprotsessorid, protsessiarvutid ja loogilised juhtimissüsteemid, mis on selles vallas veelgi edukamad ja laiemalt kasutusel. Samal ajal võib kõiki loetletud seadmeid käsitleda sama paindliku automatiseerimise seadmete perekonna liikmetena, mis muudab põhjalikult olemasolevat tööstusliku tootmise süsteemi.

Juba on tõestatud, et tööstusrobotite kasutamine mitte ainult ei tõsta reasisese tootmise automatiseerituse taset, vaid võimaldab ka tehnoloogilisi seadmeid tõhusamalt kasutada ja selle põhjal oluliselt tõsta tööviljakust. Robotite kasutamine lahendab ka raskete ja ohtlike toimingute jaoks personali tagamise probleemi.

Tööstusrobotite loomise ja rakendamise vallas on meie riik endiselt sees esialgne etapp, seetõttu on vaja läbi viia suur hulk teadus- ja arendustegevust, arendada oma baasi standardlahendused. Koos universaalsete robotite arendamisega on vaja korraldada eriotstarbeliste seadmete (pneumaatilised haaratsid, statsionaarsed seadmed jms) standardmudelite tootmine, mis avardab veelgi automatiseerimise võimalusi. Lisaks tuleks lihtsate toimingute tegemiseks välja töötada robotite ja mehaaniliste haaratsite lihtsustatud mudelid.

Lihtne töökohtade automatiseerimine on juba lakanud tootmisjuhtidele sobimast. Miks? Vabanenud aeg on ju kõige olulisem tegevuse efektiivsust mõjutav tegur. tööstusettevõte. Kohaliku, “tükikaupa” automatiseerimise majanduslik efekt on aga minimaalne, kuna projekteerimisprotsess jääb klassikaliselt järjekindlaks: projekteerijad loovad dokumentatsiooni, edastavad selle tehnoloogidele, viivad parandusse tagasi, tagastavad parandatud dokumentatsiooni tehnoloogidele, nemad koostavad tehnoloogilise dokumentatsiooni, kooskõlastada tarnijate ja majandusteadlastega jne. Selle tulemusel ei too täit majanduslikku tulu ega ka tootmiseks valmistumise aja reaalselt olulist vähenemist, automatiseerimine, kuigi positiivne efekt saavutatakse igal juhul.

Ei tasu unustada, et keerukate kõrgtehnoloogiliste toodete väljatöötamine ja tootmiseks ettevalmistamine on kollektiivne ja omavahel seotud protsess, mis hõlmab kümneid ja sadu ettevõtte või isegi ettevõtete grupi spetsialiste. Toote arendamise käigus tekib mitmeid raskusi, mis mõjutavad üldist edu. Esiteks on see võimetus näha arendusprotsessis osalevaid võtmeressursse nende tegelikus olekus antud ajahetkel. See on ka spetsialistide meeskonna ühistöö korraldamine, kaasates ettevõtteid, kes tarnivad arendatava toote mis tahes komponente. Sellise tootmise ettevalmistusaega saab oluliselt vähendada ainult ühel viisil – tööde paralleelse teostamise ja kõigi protsessis osalejate tiheda suhtluse kaudu. Sarnase probleemi saab lahendada, luues ettevõtte ühtse teaberuumi, omamoodi toodete digitaalsete andmete massiivi.

KUST AUTOMAATIST ALUSTADA

Allpool on lühike algoritm, mis võimaldab teil mõista, mida peate tehase automatiseerimisprojekti rakendamiseks välja selgitama.

1. Esmalt tuleb hinnata automatiseerimisobjekti - mida on vaja välja vahetada, milliseid seadmeid on vaja osta ja mis võib ettevõtte tootlikkust tõsta.

2. Väljatöötatud lähteülesande alusel on vaja valida ülesannete lahendamiseks optimaalseimad elemendid. Need võivad olla spetsiaalsed andurid ja tööriistad näiteks seadmete töö jälgimiseks, aga ka mitmesugused komplektid kogu saadud teabe edasiseks kogumiseks ja töötlemiseks, spetsiaalsed seadmed liidese loomiseks - juhtpaneel tootmisdispetšerite tavapäraseks tegevuseks. , jne.

3. Koostage projekti dokumentatsioon - automatiseerimisskeem, eelistatavalt tsüklogrammide kujul, elektriskeem, süsteemide juhtimise juhtimise kirjeldus.

4. Järgmise sammuna töötatakse välja programmid, mis aitavad rakendada juhtimisalgoritme iga konkreetse seadme jaoks (alumine juhtimisaste). Pärast seda koostatakse üldine algoritm saadud andmete kogumiseks ja töötlemiseks (tootmise juhtimise ülemine etapp).

5. Kui kõik eelnev on tehtud, on soovitav alustada varude kindlustamisega vajalik varustus. Lisaks tuleks selle kasutuselevõtt läbi viia vastavalt eelnevalt kindlaksmääratud ja rangelt määratletud prioriteetidele.

6. Tootmisprotsessi kõik etapid on vaja automatiseerida, kombineerides programmiliselt iga üksiku taseme juhtimissüsteeme, pakkudes neile paindlike teisenduste võimalust.

TÜÜPILISED PROBLEEMID JA SOOVITUSED NENDE LÕITMISEKS

Ettevõte Solver on masinaehitusettevõtete tootmist automatiseerinud 20 aastat. Kogemused näitavad, et automatiseerimisprojektide edukat elluviimist takistavad objektiivsed tegurid on:

Ettevõtte meeskonna soovimatus aktsepteerida automatiseerimist kui tootmistsükli jaoks vajalikku ja piisavat vahendit ettevõtte arengu selles etapis;

puudus piisav automaatika valdkonna pädevad spetsialistid;

Sageli puudub ettevõttel selge arusaam automatiseerimistegevuse lõppeesmärkidest.

Ettevõte Solver on sõnastanud mitmed põhiprintsiibid, mis võimaldavad robootika probleemidele ratsionaalselt vaadata ning postulaadid, millest tuleks lähtuda tootmise automatiseerimise etappide läbimisel.

1. Robottööriistad ei peaks mitte ainult inimest asendama või tema tegevust jäljendama, vaid ka neid tootmisfunktsioone kiiremini ja paremini täitma. Alles siis on need tõeliselt tõhusad. Sellega saavutatakse lõpptulemuse põhimõte.

2. Lähenemise keerukus. Kõik tootmisprotsessi olulisemad komponendid - tehnoloogiad, tootmisrajatised, abiseadmed, juhtimis- ja hooldussüsteemid. Üks õigel tasemel väljatöötamata tootmisprotsessi komponent võib muuta kogu automatiseerimismeetmete kompleksi ebatõhusaks. Nii tööstusrobotid kui ka automatiseeritud juhtimissüsteemid tuleb juurutada tehnoloogia ja disaini arengut arvestades ning tervikuna kohaneda tootmise nõuetega – ainult siis on need efektiivsed.

3. Ja kõige tähtsam on vajalikkuse põhimõte. Robotiseerimise tööriistu, sealhulgas kõige lootustandvamaid ja edumeelsemaid, tuleks kasutada mitte seal, kus neid saab kohandada, vaid seal, kus neist ei saa loobuda.

Sooviksin artikli lõpetada järgmise järeldusega. Keegi ei suuda üksikasjalikult ja täpselt kirjeldada täna tekkivat superindustriaalset ühiskonda. Kuid juba praegu peame mõistma, et nähtavas tulevikus liigub ühiskond masstehase süsteemilt ainulaadsele tükitoodangule, intellektuaalsele tööjõule, mis põhineb infol, supertehnoloogiatel ja kõrgel tootmise automatiseeritusel. Muud teed pole ette nähtud.

Tootmise automatiseerimise etapid ja vahendid

Automatiseerimise eelkäijaks oli tootmise kompleksne mehhaniseerimine, mille käigus teostati käsitsi mehhanisme kasutades tootmisprotsessis inimese füüsilisi funktsioone. Samal ajal hõlbustati inimese tööd füüsiliselt ja selle põhitegevuseks sai mehhanismide juhtimine. Mehhaniseerimine on suunatud inimtöö tingimuste hõlbustamisele ja selle tootlikkuse tõstmisele.

Mehhaniseerimise arenedes kerkib üles ülesanne mehhanismide juhtimine täielikult või osaliselt automatiseerida. Selle probleemi lahendamise tulemusena luuakse tehnoloogilised masinad, mis on võimelised täitma tootmisfunktsioone suuremal või vähemal määral ilma inimese sekkumiseta. Tehnoloogiliste masinate tekkimine ja levik pani aluse tootmise automatiseerimisele.

Automatiseerimise arendamisel võib eristada mitmeid järjestikuseid etappe, millest igaüht iseloomustab uute automatiseerimisvahendite esilekerkimine ja tootmisautomaatika objektide koosseisu laienemine. Laiendatud põhjal võib tööstusliku tootmisega seoses eristada järgmisi automatiseerimise põhietappe.

1. Masstootmise automatiseerimine. Tööstustoodete masstootmises on tööviljakuse tõstmise ülesanne eriti terav. Siin on võimalikud märkimisväärsed kulud automatiseerimistööriistadele, kuna need on seotud tootmisüksusega (koos suured numbrid tootmisühikut), toovad need kaasa selle vastuvõetava hinnatõusu.

Sellest tulenevalt muutub otstarbekaks spetsialiseeritud ja spetsiaalsete tehnoloogiliste masinate loomine ja kasutamine tootmises. Iga selline masin on ette nähtud ühe tehnoloogilise toimingu või piiratud tehnoloogiliste toimingute kogumi jaoks konkreetse toote tootmisel. Masina ümberstruktureerimine muude toodete tootmiseks on seatud kas piiratud ulatuses või üldse mitte.

Automatiseerimise peamine eesmärk on saavutada maksimaalne tootlikkus. Toote valmistamise tehnoloogiline protsess jaguneb lihtsateks lühiajalisteks toiminguteks, mida saab teha paralleelselt erinevatel tehnoloogilistel masinatel.

Tootmisliinid luuakse tehnoloogilistest masinatest vastavalt toote tootmisprotsessi tehnoloogiliste toimingute järjestusele. Edasine automatiseerituse taseme tõus saavutatakse interoperatiivse transpordi ja vaheladustamise (pooltoodete interoperatiivsed laod) automatiseerimisega. Sellise keeruka tehnoloogilise protsessi automatiseerimise tulemuseks on automaatsete liinide loomine.

Automaatliin rakendab automaatrežiimis teatud toote valmistamise tehnoloogilist protsessi. Automaatliin kõrgeima tootlikkuse saavutamiseks on ehitatud spetsiaalsetest ja spetsiaalsetest seadmetest. Automaatliini loomine ja juurutamine nõuab palju aega ja materjalikulusid, mistõttu on sellised liinid kulutõhusad ainult toodete masstootmisel, kui sama toodet toodetakse pidevalt suurtes kogustes muutumatul kujul mitme aasta jooksul. . Automaatliinidel on piiratud võimalused üleminekuks muude toodete valmistamisele või puuduvad need üldse.

Kuna automaatliinide ja tsükliliste tehnoloogiliste masinate kasutamine on piiratud mass- ja suurtootmisega, on nendel põhineva automatiseeritud tootmise mahud vastavalt piiratud. Mass- ja suurtoodangu maht on erinevatel hinnangutel 15–20% kogutoodangust ning see osakaal kipub vähenema. Järelikult ei saa automaatliinide ja tsiklimasinate abil tootmise automatiseerituse tase olla suurem kui 15–20%. Tegelikkuses on see tase veelgi madalam.

"Kõva" automatiseerimise vahendite hulka kuuluvad tsüklilised tehnoloogilised masinad ja automaatliinid. Nende abiga on võimalik saavutada väga kõrge tööviljakus, kuid selliste tööriistade ulatus on piiratud ja ainult nende alusel on tootmise täielik automatiseerimine võimatu.

2. Mitme toote tootmise peamiste töötlemisoperatsioonide automatiseerimine. Mitme toote tootmine hõlmab erinevate toodete valmistamist piiratud mahuga partiidena piiratud aja jooksul. Toodete valik ja partiide mahud võivad olla väga erinevad: üksikutest kaubaartiklitest kuni keskmise mahuga toodangu partiideni.

Mitme toote tootmisel peaksid tehnoloogilised seadmed olema suures osas universaalsed ning pakkuma erinevate toodete tootmiseks kohandamist ja ümberstruktureerimist (seadmete tehnoloogiliste võimaluste piires). Automatiseeritud tootmise korral tuleks selline ümberkorraldamine ja ümberkorraldamine läbi viia automaatselt minimaalse arvu käsitsi toimingutega või nende täieliku kõrvaldamisega.

Loetletud tingimuste täitmine määratleb "paindliku" automatiseerimise. Paindliku automatiseerimise aluspõhimõte on tehnoloogiliste seadmete programmilise juhtimise põhimõte. Seejärel seatakse tehnoloogilise masina töötsükkel paika juhtimisprogrammiga, mis sisaldab teatud sümboleid kasutades kodeeritud tsüklielementide järjestuse kirjeldust. Juhtprogramm töötatakse välja juhitavast seadmest eraldi ja koostatakse mingile masinakandjale, mis võimaldab seda lugeda tehnoloogilise masina automaatjuhtimisseadmel.

Esmakordselt rakendati seda põhimõtet (mis tekkis ja paranes arvutijuhtimise käigus) metallilõikamispinkide automatiseerimisel. Ilmusid arvjuhtimisega (CNC) tööpingid, mida hakati laialdaselt levitama. CNC-masinate esimesed mudelid nõudsid ebapiisava täiuslikkuse tõttu töötsükli muutmisel mitte ainult juhtimisprogrammi väljavahetamist, vaid ka mõningaid käsitsi reguleerimise toiminguid. Sellised masinad osutusid tõhusaks sama tüüpi osade partiide töötlemisel mahuga vähemalt 50–100 tükki. CNC põhimõtete ja tehniliste lahenduste täiustumisel seda limiiti pidevalt vähendati ning praegu on CNC masinad efektiivsed ka üksiktootmises.

Algselt loodi CNC-masinad teatud tüüpi töötlemiseks. Seejärel levisid laialt mitmeotstarbelised CNC-masinad, millel on töötlemistööriista (töötlemiskeskused) automaatne vahetamine.

CNC-masinad võimaldavad osade töötlemise protsessi automatiseerida ja on paindlikud, kuna neid saab juhtimisprogrammi väljavahetamisega ümber seadistada erineva kujuga detailide töötlemiseks. See asjaolu võimaldab näiteks automatiseerida masina ümberlülitamise protsessi ja sellest tulenevalt tõstab tootmise automatiseerituse taset.

CNC põhimõte on oma tõhususe tõttu muutunud laialt levinud ka muude tehnoloogiliste seadmete jaoks, mis võimaldas pakkuda erinevate tehnoloogiliste toimingute paindlikku automatiseerimist. CNC-seadmeid kasutatakse peamiselt masinaehituses, instrumentide valmistamisel ja metallitöötlemisel. Kuid selle kasutamine ei piirdu loetletud tööstusharudega.

CNC-seadmete peamiseks puuduseks on abitoimingute automatiseerimise puudumine ja seadmete käsitsi hooldamise vajadus. See asjaolu viib seadmete kasutusteguri vähenemiseni 40–60% tasemele.

3. Tööstusrobootika. Tehnoloogiliste protsesside põhitoimingute automatiseerimine on toonud kaasa vastuolu suurenemise nende automatiseerimise taseme ja abitoimingute (eelkõige automaatsete seadmete peale- ja mahalaadimise) automatiseerituse taseme vahel. Selle vastuolu kõrvaldamise vahendina pakuti välja programmjuhtimisega häälestatava automaatika kontseptsioon automaatsete seadmete teenindamise abitoimingute tegemiseks.

Sellised masinad ilmusid eelmise sajandi kuuekümnendatel ja neid kutsuti tööstusrobotiteks (IR). Tööstusrobotite esimesed arendused olid suunatud inimese asendamisele detailide tehnoloogilistesse masinatesse laadimisel ja töödeldud toodete mahalaadimisel. Tehnoloogilise masina ja seda teenindava roboti baasil luuakse robottehnoloogilised kompleksid (RTC), mis on kompleksselt automatiseeritud tehnoloogilised rakud.

RTK abil saab mitmetootelises tootmises võimalikuks üksikute tehnoloogiliste toimingute või piiratud kogumi tehnoloogiliste toimingute terviklik automatiseerimine. Esimesed RTK-d, mis kasutasid lihtsat CR-i koos tsükli juhtimisega, olid tõhusad keskmise mahuga tootmises. PR (CNC robotid, adaptiivsed robotid, intelligentsed robotid) täiustumisega suureneb nende paindlikkus ja efektiivse kasutamise võimalus väike- ja individuaaltootmises.

Tööstusrobotid täiustatakse pidevalt. Täiustamise käigus paranevad robotite tehnilised omadused, laieneb nende funktsionaalsus ja laieneb rakendusala. Praegu on suurem osa toodetud PR-st keskendunud tehnoloogiliste toimingute sooritamisele: keevitamine, värvimine, montaaž ja mõned muud põhitoimingud. tehnoloogilised toimingud. Koos selliste robotitega kasutatakse jätkuvalt peale- ja mahalaadimisroboteid, on ilmunud transpordirobotid jne.

4. Juhtimise automatiseerimine. Juhtimine mis tahes tootmises nõuab suure hulga teabe kogumise ja töötlemise, otsuste tegemise ja nende täitmise jälgimise ülesannete lahendamist. Juhtimisprobleemide lahendamiseks kaasatakse märkimisväärne inimressurss. Juhtimisprobleemide lahendamise kvaliteet määrab suuresti tootmise tulemuse.

Juhtimise automatiseerimise võimalus tekkis koos arvutite arenemise ja laialdase kasutuselevõtuga, kui arvutid said kättesaadavaks ka üksikutele ettevõtetele. Seal oli automatiseerimise võimalus (arvuti ja vastava abiga tarkvara) lapsendamiseks vajaliku teabe kogumise ja töötlemise protsessid juhtimisotsused ja tootmisprotsessi kontroll. Arvutite kasutamisega hakati lahendama tootmise planeerimise probleeme, materiaalse toe probleeme, tööjõu- ja palgaarvestuse probleeme, aga ka mitmeid muid tootmisjuhtimise probleeme.

Selliste probleemide lahendamine ei olnud rangelt ajaliselt seotud tootmisprotsessidega ja seda sai teostada arvuti "masinaajal", s.o. aja jooksul, mis on vajalik vastava arvutiprogrammi täitmiseks. Sellele automatiseerimise etapile oli iseloomulik tsentraliseeritud arvutuskeskuste loomine tootmises juhtimisprobleemide lahendamiseks. Arvutite ja tootmise vaheline suhtlus toimus peamiselt operatiivpersonali abil.

Selliseid tsentraliseeritud süsteeme nimetatakse automatiseeritud tootmisjuhtimissüsteemideks (APCS). Automatiseeritud juhtimissüsteem pakub lahenduse organisatsioonilise ja dispetšertootmise juhtimise probleemidele. Automatiseeritud juhtimissüsteemide kasutuselevõtu peamine mõju on juhtimisotsuste tegemiseks kuluva aja vähenemine, juhtimise efektiivsuse ja kvaliteedi tõstmine, samuti rutiinse infotöötlusega seotud juhtpersonali vähenemine.

Märkimisväärne osa juhtimisest tootmises langeb operatiiv- ja tehnilise juhtimise ülesannetele tootmisseadmed ja tehnoloogilised protsessid. Nende probleemide lahendamise automatiseerimiseks on vaja luua otseühendus juhtarvuti ja juhtimisobjektide vahel. Lisaks tuleb juhitava protsessi reaalajas lahendada operatiiv- ja tehnilise juhtimise ülesanded.

Seetõttu ilmusid koos automatiseeritud juhtimissüsteemidega automatiseeritud protsesside juhtimissüsteemid (APCS), mis pakuvad automatiseeritud lahendusi üksikute tootmistehnoloogiliste protsesside operatiivseks, tehniliseks, dispetšer- ja organisatsioonijuhtimiseks. Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemide integreerimine automatiseeritud tehnoloogilise kompleksiga tagab mehitamata tehnoloogia kontseptsiooni rakendamise tootmises.

5. Inseneritööde automatiseerimine. Tootmine nõuab spetsialistide - inseneride kõrgelt kvalifitseeritud tööjõu maksumust. Insenerid töötavad välja uusi tooteid, viivad läbi uuringuid ja katsetusi, arendavad uusi protsesse ja uuendavad vanu. Ilma inseneritööta on tootmise edenemine võimatu. Inseneritööjõu maksmise kulud tootmiskuludes moodustavad märkimisväärse osa (tööstusriikide standardite järgi).

Soov tõsta inseneritöö efektiivsust, vähendada materjali- ja ajakulusid uute või kaasajastatud toodete projekteerimiseks, uuringuteks, tootmise ettevalmistamiseks on viinud vastavate automatiseeritud süsteemide tekkeni. Selliste süsteemide aluseks oli arvutite kasutamine, kuna inseneritöö on intellektuaalne töö. Tüüpilised inseneriprobleemid on heuristilised probleemid, mis põhinevad olulisel hulgal rutiinsel tööl.

Rutiinne töö (saamine taustainfo, tulemuste kujundamine, jooniste ja tekstidokumentide kujundamine jne) sobivad enamikul juhtudel algoritmiseerimiseks (kirjeldus lihtsate toimingute deterministliku jada kujul) ja seetõttu saab neid arvuti abil automatiseerida. Põhimõtteliselt saab automatiseerida iga protsessi, mida saab algoritmiseerida.

Inseneritöö automatiseerimise vahenditeks on arvutipõhised tarkvara- ja riistvarakompleksid: projekteerimisautomaatikasüsteemid (CAD), teadusuuringute automatiseeritud süsteemid (ASNI), tootmise tehnoloogilise ettevalmistamise automatiseeritud süsteemid (ASTPP). Disainerid ja teadlased kasutavad kahte esimest süsteemi uute või olemasolevate toodete väljatöötamiseks. Nende töö tulemuseks on uute toodete tehnilised ja tööprojektid.

Nende projektide elluviimiseks on vaja ette valmistada kavandatud toodete tootmine. See ülesanne on pandud spetsialistidele-tehnoloogidele, kes kavandavad uusi tehnoloogilisi protsesse või moderniseerivad olemasolevaid. Tehnoloogide töö automatiseerimiseks (need tööd, mis sobivad algoritmiseerimiseks) on ette nähtud ASTPP. ASTPP kasutamine võimaldab tõsta tootmise ettevalmistamise efektiivsust, vähendada selle protsessi materjali- ja ajakulusid, parandada tulemuste kvaliteeti ja vähendada inimtööjõukulusid.

6. Automatiseeritud tootmissüsteemide integreerimine ühtseks paindlikuks automatiseeritud tootmiseks (FAP). Integratsioon on ülaltoodud automatiseerimissüsteemide jagamine ja interaktsioon tootmise lõppeesmärgi saavutamiseks. Samas automaatikasüsteemid intelligentsed funktsioonid inimesed (disain, juhtimine, teadusuuringud, tehnoloogia arendus) kasutavad ühiseid andmebaase, mis tagab nendevahelise vahetu teabevahetuse.

GAP-is on seadmete ja protsesside juhtimise peamiseks põhimõtteks arvutitarkvara juhtimine, mis tagab tootmise ümberstruktureerimise uute või uuendatud toodete tootmiseks tarkvara abil (juhtprogrammide asendamine) automatiseeritud režiimis. Selle tulemusena omandab tootmine paindlikkuse omaduse ja rakendab paindliku tehnoloogia kontseptsiooni. Inimtööjõu integreeritud automatiseerimine võimaldab vähendada inimtööjõu osakaalu GAP-is võrreldes traditsioonilise tootmisega 20 korda. Selline tootmine rakendab mehitamata tehnoloogia kontseptsiooni.

HAP tingimustes automatiseeritakse nii inimese füüsilised kui ka intellektuaalsed funktsioonid. Arvutid on peamised vahendid intellektuaalsete funktsioonide automatiseerimiseks. Seetõttu nimetatakse HAP-i sageli integreeritud ja arvutipõhiseks tootmiseks.