Üretim süreçlerinin otomasyonu için sistemlerin geliştirilmesi. Panolar ve kontrol panelleri

Üretim süreçlerini otomatikleştirmek için işletmelere teknik araçların getirilmesi temel bir koşuldur. etkili çalışma. Çeşitlilik modern yöntemler otomasyon, uygulama yelpazesini genişletirken, mekanizasyon maliyeti, kural olarak, üretilen ürünlerin hacminde bir artış ve kalitesinde bir artış şeklinde sonuçta haklı çıkar.

Teknolojik ilerlemenin yolunu takip eden kuruluşlar pazara öncülük eder, daha iyi çalışma koşulları sağlar ve hammadde ihtiyacını en aza indirir. Bu yüzden büyük işletmeler mekanizasyon projelerinin uygulanması olmadan artık hayal etmek mümkün değil - istisnalar sadece küçük el sanatları endüstrileri için geçerlidir, burada üretim otomasyonunun lehine temel seçim nedeniyle kendini haklı çıkarmaz. el yapımı. Ancak bu gibi durumlarda bile üretimin bazı aşamalarında otomasyonu kısmen devreye sokmak mümkündür.

Otomasyon Temelleri

Geniş anlamda otomasyon, insan müdahalesi olmaksızın ürünlerin üretimi ve üretimi için belirli görevleri yerine getirmesine izin verecek üretimde bu tür koşulların yaratılmasını içerir. Bu durumda operatörün rolü en kritik görevleri çözmek olabilir. Hedeflere bağlı olarak, teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu tam, kısmi veya karmaşık olabilir. Belirli bir modelin seçimi, otomatik doldurma nedeniyle işletmenin teknik modernizasyonunun karmaşıklığı ile belirlenir.

Tam otomasyonun uygulandığı fabrika ve fabrikalarda, üretimi kontrol etmeye yönelik tüm işlevsellik genellikle mekanize ve elektronik kontrol sistemlerine aktarılır. Bu yaklaşım, çalışma modları değişiklik gerektirmiyorsa en rasyoneldir. Kısmi bir biçimde, otomasyon, tüm süreci yönetmek için karmaşık bir altyapı oluşturulmasını gerektirmeden, üretimin bireysel aşamalarında veya özerk bir teknik bileşenin mekanizasyonu sırasında tanıtılır. Genellikle belirli alanlarda entegre bir üretim otomasyonu düzeyi uygulanır - bu bir departman, atölye, hat vb. olabilir. Bu durumda operatör, doğrudan iş akışını etkilemeden sistemin kendisini kontrol eder.

Otomatik kontrol sistemleri

Başlangıç ​​olarak, bu tür sistemlerin bir işletme, fabrika veya tesis üzerinde tam kontrol içerdiğini belirtmek önemlidir. İşlevleri belirli bir ekipman parçasına, bir konveyöre, bir atölyeye veya bir üretim sahasına uygulanabilir. Bu durumda, süreç otomasyon sistemleri hizmet verilen nesneden bilgi alır ve işler ve bu verilere dayanarak düzeltici bir eylemde bulunur. Örneğin, serbest bırakma kompleksinin çalışması teknolojik standartların parametrelerini karşılamıyorsa, sistem çalışma modlarını gereksinimlere göre özel kanallar aracılığıyla değiştirecektir.

Otomasyon nesneleri ve parametreleri

Üretim mekanizasyon araçlarının uygulanmasındaki ana görev, sonuç olarak ürün özelliklerini de etkileyecek olan tesisin kalite parametrelerini korumaktır. Bugüne kadar, uzmanlar özü araştırmamaya çalışıyor teknik parametreler farklı nesneler, teorik olarak üretimin herhangi bir bileşeninde kontrol sistemlerinin tanıtılması mümkündür. Bu bağlamda teknolojik süreçlerin otomasyonunun temellerini düşünürsek, mekanizasyon nesnelerinin listesi aynı atölyeleri, konveyörleri, her türlü aparat ve tesisatı içerecektir. Yalnızca, projenin düzeyine ve ölçeğine bağlı olan otomasyona geçişin karmaşıklık derecesi karşılaştırılabilir.

Otomatik sistemlerin çalıştığı parametrelerle ilgili olarak, giriş ve çıkış göstergelerini ayırt etmek mümkündür. İlk durumda, bu fiziksel özelliklerürünlerin yanı sıra nesnenin kendisinin özellikleri. İkincisi, bunlar doğrudan bitmiş ürünün kalite göstergeleridir.

Düzenleyici teknik araçlar

Otomasyon sistemlerinde regülasyonu sağlayan cihazlar özel sinyalizasyon cihazları şeklinde kullanılmaktadır. Amaca bağlı olarak, çeşitli proses parametrelerini izleyebilir ve kontrol edebilirler. Özellikle teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu, sıcaklık göstergeleri, basınç, akış özellikleri vb. için sinyalizasyon cihazlarını içerebilir. Teknik olarak cihazlar, çıkışta elektriksel kontak elemanları ile ölçeksiz cihazlar olarak uygulanabilir.

Kontrol sinyalizasyon cihazlarının çalışma prensibi de farklıdır. En yaygın olanı göz önüne alındığında sıcaklık cihazları, daha sonra manometrik, cıva, bimetalik ve termistör modellerini ayırt edebiliriz. Yapısal performans, kural olarak, çalışma prensibi tarafından belirlenir, ancak çalışma koşullarının da bunun üzerinde önemli bir etkisi vardır. İşletmenin yönüne bağlı olarak, teknolojik süreçlerin ve endüstrilerin otomasyonu, belirli çalışma koşulları beklentisiyle tasarlanabilir. Bu nedenle, yüksek nem, fiziksel basınç veya kimyasalların etkisi koşullarında kullanıma odaklanan kontrol cihazları da geliştirilmiştir.

Programlanabilir Otomasyon Sistemleri

Yönetim ve kontrol kalitesi üretim süreçleri işletmelerin bilgi işlem cihazları ve mikroişlemciler ile aktif tedarikinin arka planına karşı önemli ölçüde arttı. Endüstriyel ihtiyaçlar açısından, programlanabilir teknik araçların olanakları, yalnızca teknolojik süreçlerin etkin kontrolünü sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tasarımı otomatikleştirmenin yanı sıra üretim testleri ve deneyleri yürütmeye de izin verir.

Kullanılan bilgisayar cihazları modern işletmeler teknolojik süreçlerin düzenlenmesi ve kontrolü sorunlarını gerçek zamanlı olarak çözer. Bu tür üretim otomasyon araçlarına bilgisayar sistemleri denir ve kümeleme ilkesiyle çalışırlar. Sistemler, çeşitli konfigürasyonlar yapmanın ve kompleksi belirli koşullarda çalışacak şekilde uyarlamanın mümkün olduğu birleşik fonksiyonel bloklar ve modüller içerir.

Otomasyon sistemlerindeki üniteler ve mekanizmalar

İş operasyonlarının doğrudan yürütülmesi, elektrikli, hidrolik ve pnömatik cihazlar tarafından gerçekleştirilir. Çalışma prensibine göre sınıflandırma, fonksiyonel ve parçalı mekanizmaları içerir. AT Gıda endüstrisi bu tür teknolojiler genellikle uygulanır. Bu durumda üretimin otomasyonu, tasarımı elektrikli tahrikleri ve düzenleyici kurumları içerebilen elektrikli ve pnömatik mekanizmaların tanıtımını içerir.

Otomasyon sistemlerinde elektrik motorları

Aktüatörlerin temelini genellikle elektrik motorları oluşturur. Kontrol tipine göre temassız ve temaslı versiyonlarda sunulabilirler. Operatör tarafından manipüle edildiğinde röle kontaklı cihazlar tarafından kontrol edilen üniteler, çalışma gövdelerinin hareket yönünü değiştirebilir, ancak işlemlerin hızı değişmez. Temassız cihazların kullanımıyla teknolojik süreçlerin otomasyonu ve mekanizasyonu varsa, o zaman yarı iletken amplifikatörler kullanılır - elektrik veya manyetik.

Panolar ve kontrol panelleri

İşletmelerde üretim sürecinin yönetimini ve kontrolünü sağlayacak ekipmanların kurulması için özel panolar ve kalkanlar monte edilir. Otomatik kontrol ve düzenleme, enstrümantasyon, koruyucu mekanizmalar ve ayrıca cihazlar yerleştirirler. çeşitli unsurlar iletişim altyapısı. Tasarım gereği, böyle bir kalkan, üzerine otomasyon ekipmanının kurulu olduğu metal bir dolap veya düz bir panel olabilir.

Konsol, sırayla, bunun merkezidir. uzaktan kumanda- bu bir tür sevk memuru veya operatör bölgesidir. Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonunun, personelin bakıma erişimini de sağlaması gerektiğini belirtmek önemlidir. Hesaplamalar yapmanıza, üretim göstergelerini değerlendirmenize ve genel olarak iş sürecini izlemenize izin veren paneller ve paneller tarafından büyük ölçüde belirlenen bu işlevdir.

Otomasyon sistemlerinin tasarımı

Otomasyon amacıyla üretimin teknolojik modernizasyonu için bir rehber görevi gören ana belge şemadır. Daha sonra otomatik mekanizasyon aracı olarak işlev görecek cihazların yapısını, parametrelerini ve özelliklerini gösterir. Standart versiyonda diyagram aşağıdaki verileri gösterir:

• belirli bir işletmedeki otomasyon seviyesi (ölçeği);
• kontrol ve düzenleme araçları ile sağlanması gereken nesnenin çalışma parametrelerinin belirlenmesi;
• kontrol özellikleri - tam, uzak, operatör;
• aktüatörleri ve üniteleri bloke etme olasılığı;
• konsollar ve panolar dahil olmak üzere teknik araçların konumunun konfigürasyonu.

Yardımcı Otomasyon Araçları

İkincil rollerine rağmen, ek cihazlar önemli izleme ve kontrol işlevleri sağlar. Onlar sayesinde, yürütme cihazları ile kişi arasındaki bağlantı sağlanır. Yardımcı cihazlara sahip ekipman açısından, üretim otomasyonu, buton istasyonları, kontrol röleleri, çeşitli anahtarlar ve komut konsollarını içerebilir. Bu cihazların birçok tasarımı ve çeşidi vardır, ancak hepsi tesisteki ana ünitelerin ergonomik ve güvenli kontrolüne odaklanmıştır.

Üretim otomasyonunun aşamaları ve araçları

Otomasyonun öncüsü, üretim sürecindeki bir kişinin fiziksel işlevlerinin manuel mekanizmalar kullanılarak gerçekleştirildiği karmaşık üretim mekanizasyonuydu. Aynı zamanda, insan emeği fiziksel olarak kolaylaştırıldı ve mekanizmaların kontrolü ana faaliyeti haline geldi. Mekanizasyon, insan emeğinin koşullarını kolaylaştırmayı ve verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır.

Mekanizasyon geliştikçe, mekanizmaların kontrolünü tamamen veya kısmen otomatikleştirme görevi ortaya çıkar. Bu problemin çözülmesinin bir sonucu olarak, az ya da çok yetenekli teknolojik otomatlar yaratılır. daha düşük derece insan müdahalesi olmadan üretim işlevlerini yerine getirir. Teknolojik makinelerin ortaya çıkması ve yaygınlaşması, üretim otomasyonunun temelini attı.

Otomasyonun geliştirilmesinde, her biri yeni otomasyon araçlarının ortaya çıkması ve üretim otomasyon nesnelerinin bileşiminin genişlemesi ile karakterize edilen bir dizi ardışık aşama ayırt edilebilir. Özetle, ilgili endüstriyel üretim, otomasyonun aşağıdaki ana aşamalarını ayırt edebiliriz.

1. Seri üretim otomasyonu. Sanayi ürünlerinin seri üretiminde, emek üretkenliğini artırma görevi özellikle akuttur. Burada, bir üretim birimi ile ilgili olduğu için otomasyon araçları için önemli maliyetler mümkündür. büyük sayılarüretim birimleri), fiyatında kabul edilebilir bir artışa yol açarlar.

Sonuç olarak, özel ve özel teknolojik makinelerin yaratılması ve üretiminde kullanılması uygun hale gelir. Bu tür makinelerin her biri, tek bir teknolojik işlem veya sınırlı bir dizi işlem için tasarlanmıştır. teknolojik işlemler belirli bir ürünün üretiminde. Diğer ürünlerin üretimi için makineyi yeniden yapılandırma görevi, ya sınırlı ölçüde belirlenir ya da hiç belirlenmez.

Otomasyonun temel amacı maksimum verimlilik elde etmektir. Bir ürünü üretmenin teknolojik süreci, farklı teknolojik makinelerde paralel olarak gerçekleştirilebilen kısa süreli basit işlemlere bölünmüştür.

Üretim hatları, ürün üretim sürecinin teknolojik operasyonlarının sırasına göre teknolojik makinelerden oluşturulur. Otomasyon seviyesinde daha fazla artış, operasyonlar arası nakliye ve ara depolamanın (yarı mamullerin operasyonlar arası depoları) otomatikleştirilmesiyle elde edilir. Teknolojik sürecin bu kadar karmaşık otomasyonunun sonucu, otomatik hatların oluşturulmasıdır.

Otomatik hat, belirli bir ürünü üretmenin teknolojik sürecini otomatik modda uygular. En yüksek üretkenliği elde etmek için otomatik hat, özel ve özel ekipman. Otomatik bir hattın oluşturulması ve uygulanması çok zaman gerektirir ve malzeme maliyetleri Bu nedenle, aynı ürün birkaç yıl boyunca değişmeden büyük miktarlarda sürekli olarak üretildiğinde, bu tür hatlar yalnızca ürünlerin seri üretiminde ekonomik olarak verimlidir. Otomatik hatlar var sınırlı fırsatlar diğer ürünlerin imalatına geçiş için veya bu tür fırsatlar hiç sağlanmamaktadır.

Otomatik hatların ve döngüsel teknolojik makinelerin kullanımı, seri ve büyük ölçekli üretimle sınırlı olduğundan, bunlara dayalı otomatik üretim hacimleri de buna bağlı olarak sınırlıdır. İle farklı tahminler seri ve büyük ölçekli üretimin hacmi toplam üretimin %15-20'si arasındadır ve bu pay düşme eğilimindedir. Sonuç olarak, otomatik hatlar ve çevrim makineleri yardımıyla üretim otomasyonu seviyesi %15–20'den fazla olamaz. Gerçekte, bu seviye daha da düşüktür.

Döngüsel teknolojik makineler ve otomatik hatlar "zor" otomasyon araçları arasındadır. Onların yardımı ile çok yüksek emek verimliliği elde etmek mümkündür, ancak bu tür araçların kapsamı sınırlıdır ve yalnızca temel olarak üretimin tam otomasyonu imkansızdır.

2. Çok ürünlü üretimin ana işleme operasyonlarının otomasyonu.Çok ürünlü üretim, çeşitli ürünlerin sınırlı bir süre içinde sınırlı hacimde partiler halinde üretilmesini içerir. Ürün yelpazesi ve parti hacimleri büyük ölçüde değişebilir: tek parçalardan orta ölçekli üretim partilerine.

Çok ürünlü üretimde, teknolojik ekipman büyük ölçüde evrensel olmalı ve çeşitli ürünlerin üretimi için (ekipmanın teknolojik yetenekleri dahilinde) yeniden ayarlama ve yeniden yapılandırma sağlamalıdır. Otomatik üretim durumunda, bu tür yeniden ayarlama ve yeniden yapılandırma, minimum miktarda manuel işlemle veya bunların tamamen ortadan kaldırılmasıyla otomatik olarak gerçekleştirilmelidir.

Listelenen koşulların yerine getirilmesi "esnek" otomasyonu tanımlar. Esnek otomasyonun temel ilkesi, teknolojik ekipmanın programlı kontrolü ilkesidir. Teknolojik makinenin çalışma çevrimi daha sonra, belirli semboller kullanılarak çevrim elemanları dizisinin kodlanmış bir açıklamasını içeren bir kontrol programı tarafından ayarlanır. Kontrol programı, kontrollü ekipmandan ayrı olarak geliştirilir ve teknolojik makinenin otomatik kontrol cihazı tarafından okunmasına izin veren bazı makine ortamlarında düzenlenir.

İlk kez (bilgisayar kontrolü sırasında ortaya çıkan ve geliştirilen) bu ilke, metal kesme takım tezgahlarının otomasyonu için uygulandı. Sayısal kontrollü (CNC) takım tezgahları ortaya çıktı ve yaygın olarak dağıtılmaya başlandı. CNC makinelerinin ilk modelleri, yetersiz mükemmellik nedeniyle, çalışma döngüsü değiştirilirken sadece kontrol programının değiştirilmesi değil, aynı zamanda yeniden ayarlama için bazı manuel işlemler de gerekliydi. Bu tür makinelerin, en az 50–100 adet hacimli aynı tip parçalardan oluşan partileri işlerken etkili olduğu ortaya çıktı. CNC prensipleri ve teknik çözümler geliştikçe bu sınır sürekli düşürüldü ve şu anda CNC makineleri bireysel üretimde bile etkili oluyor.

Başlangıçta, belirli işleme türleri için CNC makineleri oluşturuldu. Daha sonra, işleme takımının otomatik olarak değiştirildiği çok işlemli CNC makineleri (işleme merkezleri) yaygınlaştı.

CNC makineleri, parça işleme sürecini otomatikleştirmenize izin verir ve esnektir, çünkü bunlar, kontrol programı değiştirilerek farklı bir şekle sahip parçaları işlemek üzere yeniden yapılandırılabilir. Bu durum, örneğin, makine değiştirme sürecini otomatikleştirmeyi mümkün kılar ve sonuç olarak, üretim otomasyonu seviyesini arttırır.

CNC prensibi, verimliliği nedeniyle, çeşitli teknolojik işlemlerin esnek otomasyonunu sağlamayı mümkün kılan diğer teknolojik ekipmanlar için yaygınlaşmıştır. CNC ekipmanı öncelikle makine mühendisliği, alet yapımı ve metal işlemede kullanılır. Ancak, kullanımı listelenen endüstrilerle sınırlı değildir.

CNC ekipmanının ana dezavantajı, yardımcı işlemlerin otomasyonunun olmaması ve ekipmanın manuel bakım ihtiyacıdır. Bu durum, ekipman kullanım faktörünün %40-60 seviyelerine düşmesine neden olur.

3. Endüstriyel robotik. Teknolojik süreçlerin ana operasyonlarının otomasyonu, otomasyon seviyeleri ile yardımcı operasyonların otomasyon seviyesi (öncelikle otomatik ekipmanın yüklenmesi ve boşaltılması) arasındaki çelişkide bir artışa yol açmıştır. Bu çelişkiyi ortadan kaldırmanın bir yolu olarak, otomatikleştirilmiş ekipmanın servisine yönelik yardımcı işlemlerin gerçekleştirilmesi için program kontrollü ayarlanabilir bir otomat konsepti önerildi.

Bu tür makineler geçen yüzyılın altmışlı yıllarında ortaya çıktı ve endüstriyel robotlar (IR) olarak adlandırıldı. Endüstriyel robotlardaki ilk gelişmeler, iş parçalarını teknolojik makinelere yüklerken ve işlenmiş ürünleri boşaltırken bir kişinin yerini almaya odaklanmıştı. Teknolojik makine ve ona hizmet eden robot temelinde, karmaşık şekilde otomatikleştirilmiş teknolojik hücreler olan robotik teknolojik kompleksler (RTC) oluşturulur.

RTK'nın yardımıyla, çok ürünlü bir üretimde tek tek teknolojik işlemleri veya sınırlı bir dizi teknolojik işlemi kapsamlı bir şekilde otomatikleştirmek mümkün hale gelir. Döngü kontrollü basit CR kullanan ilk RTK'lar orta ölçekli üretimde etkiliydi. PR'nin (CNC robotları, uyarlanabilir robotlar, akıllı robotlar) geliştirilmesiyle, esneklikleri ve etkili uygulama küçük ölçekli ve bireysel üretimde.

Endüstriyel robotlar sürekli iyileştirilmektedir. İyileştirme sürecinde iyileştirildi özellikler robotlar, işlevleri genişliyor, kapsam genişliyor. Şu anda, üretilen PR'nin büyük kısmı teknolojik işlemlerin performansına odaklanıyor: kaynak, boyama, montaj ve diğer bazı temel teknolojik işlemler. Bu tür robotlarla birlikte yükleme ve boşaltma robotları kullanılmaya devam edilmiş, taşıma robotları vb. ortaya çıkmıştır.

4. Yönetim otomasyonu. Herhangi bir üretimde yönetim, bilgi toplamak ve işlemek, karar vermek ve bunların yürütülmesini izlemek için büyük miktarda görev çözmeyi gerektirir. Yönetim problemlerini çözmek için önemli insan kaynakları çekilir. Yönetim problemlerini çözme kalitesi, üretimin sonucunu büyük ölçüde belirler.

Bilgisayarların kullanıma hazır hale gelmesiyle birlikte, bilgisayarların gelişmesi ve yaygınlaşmasıyla birlikte kontrolü otomatikleştirme yeteneği ortaya çıktı. bireysel işletmeler. Evlat edinme için gerekli bilgi toplama ve işleme süreçlerini (bir bilgisayar ve uygun yazılım yardımıyla) otomatikleştirmek mümkün hale geldi. yönetim kararları ve üretim sürecinin kontrolü. Bilgisayarların kullanımıyla birlikte üretim planlama sorunları, malzeme destek sorunları, işçilik ve ücretlerin muhasebeleştirilmesi sorunlarının yanı sıra bir dizi başka üretim yönetimi sorunu çözülmeye başlandı.

Bu tür sorunların çözümü, zaman içinde üretim süreçlerine sıkı sıkıya bağlı değildi ve bilgisayarın "makine" zamanında, yani. ilgili bilgisayar programının yürütülmesi için gerekli olan süre boyunca. Otomasyonun bu aşamasının özelliği, kontrol problemlerini çözmek için üretimde merkezi bilgi işlem merkezlerinin oluşturulmasıydı. Bilgisayarlar ve üretim arasındaki iletişim esas olarak operasyonel personel kullanılarak gerçekleştirildi.

Benzer merkezi sistemler adını aldım otomatik sistemlerüretim yönetimi (APCS). Otomatik kontrol sistemi, organizasyonel ve sevkıyat üretim yönetimi sorunlarına bir çözüm sağlar. Otomatik kontrol sistemlerinin tanıtılmasının ana etkisi, yönetim kararları almak için gereken süreyi azaltmak, yönetimin verimliliğini ve kalitesini artırmak ve ayrıca rutin bilgi işlemeye dahil olan yönetim personelini azaltmaktır.

Üretimde önemli miktarda yönetim, üretim ekipmanının ve teknolojik süreçlerin operasyonel ve teknik yönetimi görevlerine düşer. Bu problemlerin çözümünü otomatik hale getirmek için kontrol bilgisayarı ile kontrol nesneleri arasında doğrudan bir bağlantının sağlanması gerekmektedir. Ayrıca, operasyonel ve teknik yönetimin görevleri, kontrol edilen sürecin gerçek zamanlı olarak çözülmesi gerekir.

Bu nedenle, otomatik kontrol sistemleri ile birlikte, bireysel teknolojik üretim süreçlerinin operasyonel, teknik, sevk ve organizasyon yönetimi görevleri için otomatik çözümler sağlayan otomatik süreç kontrol sistemleri (APCS) ortaya çıktı. Otomatik proses kontrol sistemlerinin otomatikleştirilmiş bir teknolojik kompleks ile entegrasyonu, üretimde insansız teknoloji kavramının uygulanmasını sağlar.

5. Mühendislik çalışmalarının otomasyonu.Üretim, uzmanların - mühendislerin yüksek vasıflı işgücü maliyetini gerektirir. Mühendisler yeni ürünler geliştirir, araştırma ve testler yapar, yeni ürünler geliştirir. teknolojik süreçler ve eskileri modernize edin. Mühendislik emeği olmadan, üretimin ilerlemesi imkansızdır. Mühendislik işçilik maliyetleri üretim maliyetiönemli bir oranı oluşturmaktadır (sanayileşmiş ülkelerin standartlarına göre).

Mühendislik çalışmalarının verimliliğini artırma, yeni veya modernize edilmiş ürünler tasarlama, araştırma, üretim hazırlama için malzeme ve zaman maliyetlerini azaltma isteği, uygun otomatik sistemlerin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Mühendislik işi entelektüel iş olduğundan, bu tür sistemlerin temeli bilgisayar kullanımıydı. Tipik mühendislik problemleri, önemli miktarda rutin çalışmaya dayanan buluşsal problemlerdir.

Rutin çalışma (alma arkaplan bilgisi, sonuçların tasarımı, çizimlerin ve metin belgelerinin tasarımı, vb.) çoğu durumda kendilerini algoritmalaştırmaya (belirleyici bir dizi şeklinde açıklama) verir. basit işlemler) ve bu nedenle, bir bilgisayar kullanılarak otomatikleştirilebilirler. Prensip olarak, algoritmalaştırılabilen herhangi bir süreç otomatikleştirilebilir.

Mühendislik çalışmalarının otomasyonu, bilgisayar tabanlı yazılım ve donanım kompleksleridir: tasarım otomasyon sistemleri (CAD), bilimsel araştırma için otomatik sistemler (ASNI), teknolojik üretim hazırlığı için otomatik sistemler (ASTPP). İlk iki sistem, tasarımcılar ve araştırmacılar tarafından yeni ürünler geliştirmek veya mevcut ürünleri yükseltmek için kullanılır. Çalışmalarının sonucu, yeni ürünlerin teknik ve çalışma projeleridir.

Bu projelerin hayata geçirilebilmesi için tasarlanan ürünlerin üretimlerinin hazırlanması gerekmektedir. Bu görev, yeni teknolojik süreçler tasarlayan veya mevcut olanları modernize eden uzman-teknologlara verilmiştir. ASTPP, teknoloji uzmanlarının çalışmalarını otomatikleştirmek için (kendilerini algoritmalaştırmaya borçlu olan işler) amaçlanmıştır. ASTPP kullanımı, üretim hazırlığının verimliliğini artırmanıza, bu süreç için malzeme ve zaman maliyetlerini düşürmenize, sonuçların kalitesini artırmanıza ve insan işgücü maliyetlerini düşürmenize olanak tanır.

6. Otomatikleştirilmiş üretim sistemlerinin tek bir esnek otomatik üretime (FAP) entegrasyonu. Entegrasyon, nihai üretim hedefine ulaşmak için yukarıdaki otomasyon sistemlerinin paylaşımı ve etkileşimidir. Aynı zamanda, insan entelektüel işlevlerine (tasarım, yönetim, araştırma, teknoloji geliştirme) yönelik otomasyon sistemleri de kullanılmaktadır. ortak temeller arasında doğrudan bilgi alışverişini sağlayan verilerdir.

GAP'ta ekipman ve proses kontrolünün ana prensibi, yeni veya yükseltilmiş ürünlerin üretimi için üretimin otomatik bir modda yazılımla (kontrol programlarının değiştirilmesi) yeniden yapılandırılmasını sağlayan bilgisayar yazılımı kontrolüdür. Sonuç olarak üretim, esneklik özelliği kazanır ve esnek teknoloji kavramını uygular. İnsan emeğinin entegre otomasyonu, GAP'ta insan emeğinin payının geleneksel üretime kıyasla 20 kat azaltılmasını mümkün kılıyor. Bu tür üretim, insansız teknoloji kavramını uygular.

HAP koşullarında, bir kişinin hem fiziksel hem de entelektüel işlevleri otomatikleştirilir. Bilgisayarlar, entelektüel işlevleri otomatikleştirmek için ana araçlardır. Bu nedenle HAP, genellikle entegre ve bilgisayarlı üretim olarak anılır.

Üretim otomasyonu

süreçler

1.1. AMS'nin temelleri, terminolojisi ve yönleri.

İnsan faaliyetinin ana yönlerinden biri, ağır fiziksel emeği kolaylaştırmak ve bir bütün olarak sürecin verimliliğini artırmak için üretim süreçlerinin iyileştirilmesidir - bu yön, üretim süreçlerinin otomasyonu yoluyla gerçekleştirilebilir.

Yani, APP'nin amacı:

- verimlilik artışı;

- kalite iyileştirme;

- çalışma koşullarının iyileştirilmesi.

Hedef, neyin ve nasıl otomatikleştirileceği, otomasyonun fizibilitesi ve gerekliliği ve diğer görevler hakkında soruları gündeme getiriyor.

Bildiğiniz gibi, teknolojik süreç üç ana bölümden oluşur:

- çalışma döngüsü, - ana teknoloji. işlem;

- rölanti, - yardımcı işlemler;

- taşıma ve depolama işlemleri.

Ana teknoloji. AIDS ile yakından ilişkilidir. AIDS'i düşünün:

C, tüm makine mekanizmalarının (otomatik ana hareket, beslemeler ve yardımcı işlemler) çalışma ve boşta hareketlerinin otomasyonudur.

P - kurulum otomasyonu, parçaların makineye sabitlenmesi I - alet için AMS gereksinimleri.

D - teknolojik gereksinimler Ayrıntılar için APP. Ayrıca,

Yardımcı işlemler, parçanın yükleme, boşaltma, kurulum, yönlendirme, sabitleme, nakliye, biriktirme ve kontrolünün otomasyonudur. Yukarıdakilerin hepsinden, AMS'nin entegre bir yaklaşımı olduğu ve değil, entegre bir yaklaşıma sahip olduğu görülebilir.

bir sorunu çözerek, istenen etkiyi elde edemeyiz. Otomasyon, üretimin geliştirilmesinde bir yöndür ve aşağıdakilerle karakterize edilir:

bir kişinin sadece belirli hareketleri gerçekleştirmek için kas çabalarından değil, aynı zamanda bu hareketleri gerçekleştiren mekanizmaların operasyonel kontrolünden kurtulması.

Otomasyon kısmi veya tam olabilir.

Kısmi otomasyon- geri kalan tüm işlemlerin otomatik olarak gerçekleştirilmesi koşuluyla (insan kontrolü ve yönetimi) üretim sürecini yönetmek için operasyonun bir bölümünün otomasyonu.

Bir örnek otomatik olacaktır. birkaç otomatik makineden oluşan ve otomatik bir interoperasyonel taşıma sistemine sahip hat (AL). Hat bir işlemci tarafından kontrol edilir.

Tam otomasyon- ekipmanın çalışmasına doğrudan insan müdahalesi olmaksızın üretim sürecinin uygulanması için tüm fonksiyonların otomatik performansı ile karakterize edilir. Bir kişinin görevleri, bir makineyi veya makine grubunu kurmak, açmak ve kontrol etmektir.

Örnek: otomatik bölüm veya atölye.

1.2. Organizasyonel olarak - teknik özellikler otomasyon.

Otomasyon ürünlerinin gelişiminin trendini ve tarihini analiz etmek. süreçler, çeşitli karmaşıklıktaki görevlerin çözüldüğü dört ana aşama not edilebilir.

Bunlar: 1. Çalışma döngüsünün otomasyonu, otomatik ve yarı otomatik makinelerin oluşturulması.

2. Makine sistemlerinin otomasyonu, AL, kompleksler ve modüllerin oluşturulması.

3. Üretim otomasyon kompleksleri otomatik atölye ve fabrikaların oluşturulması ile süreçler.

4. Seri ve küçük ölçekli üretim, mühendislik ve yönetim işlerinin otomasyonu ile esnek otomatik üretimin oluşturulması.

1 İlk aşamada evrensel ekipman modernize edildi. Bildiğiniz gibi, bir ürünün işlem süresi aşağıdaki formülle belirlenir:

T \u003d t P + tX

Böylece, ekipmanın üretkenliğini artırmak için, tP ve tX süresi azaltıldı ve tP ve tX birleştirildi, yani makine, çalışma hareketlerine (tP) ek olarak, bağımsız olarak boşta hareketler (tX) gerçekleştirebiliyorsa, o zaman otomatik bir makinedir.

altında olduğu dikkate alınmalıdır. rölanti sadece hareket olarak anlaşılmamalı bireysel düğümler işlemeden makine değil, aynı zamanda parçanın yüklenmesi, yönlendirilmesi, sabitlenmesi. Bununla birlikte, uygulamanın gösterdiği gibi, evrensel makinelerin otomasyonunun üretkenlik açısından sınırları vardır, yani. emek verimliliğinin büyümesi% 60'ı geçmedi. Bu nedenle, gelecekte yeni ilkeler kullanılarak özel otomatik makineler oluşturulmaya başlandı:

Otomasyonun ilk aşamasının en yüksek formu olan üretim hatlarında çok takımlı ve çok konumlu otomatlar kullanıldı (blok diyagram için Tablo 1'e bakınız).

1 numaralı makinenin yapısal şeması

Otomatik (çubuk)

2 İkinci aşamada bir AL oluşturulur (yapısal diyagram bkz. Tablo 2).

AL denir - teknolojik makinelerde bulunan otomatik bir makine sistemi

mantıksal sıra, taşıma, kontrol, kontrol ve ayarlama dışında bir dizi işlemi otomatik olarak gerçekleştirme yoluyla birleştirilir.

AL'nin yaratılması, daha karmaşık problemlerin çözümünü gerektiriyordu. Yani bunlardan biri - - Makinelerin eşit olmayan ritmini hesaba katarak iş parçalarının makineler arası taşınması için otomatik bir sistemin oluşturulması (işlem süresi farklıdır); yanı sıra ortaya çıkan problemler nedeniyle arıza sürelerinin çakışmaması. Makineler arası taşıma sistemi, yalnızca konveyörleri değil, aynı zamanda makine sisteminin bloke edilmesi ve operasyonlar arası rezerv harcaması yaratmak için otomatik depolama dergilerini de içermelidir. Aynı zamanda, sadece bireysel makinelerin çalışma döngülerini ve ayrıca taşıma mekanizmalarını uyumlu hale getirmek değil, aynı zamanda çeşitli arızalar (arızalar, alan dışı boyutlar) durumunda kilitler de gereklidir.

tolerans vb.)

Otomasyonun ikinci aşamasında sorun da çözüldü: fon yaratma otomatik kontrol , makinenin ayarlanması ile aktif kontrol dahil.

Ekonomik etki, yalnızca üretkenliği artırarak ve makineden makineye nakliye, kontrol ve talaş kaldırma otomasyonu sayesinde manuel işçilik maliyetlerinde önemli bir azalma ile elde edilmez.

AL sekmesinin yapısal diyagramı. #2

3 Otomasyonun üçüncü aşaması, üretim süreçlerinin karmaşık otomasyonudur - otomatik atölyelerin ve fabrikaların oluşturulması.

Otomatik dükkan veya fabrika AL üzerinde ana üretim süreçlerinin yürütüldüğü bir atölye veya tesis olarak adlandırılır.

Burada, hatlar arası ve dükkanlar arası nakliye, talaşların depolanması, temizlenmesi ve işlenmesi, sevk kontrolü ve üretim yönetiminin otomasyonu görevleri çözülür (otomobil mağazasının yapısı, şemaya bakınız, Şekil 3).

Otomatik atölye tablosunun yapısı. 3 numara

Otomatik

Burada çalışma hareketlerini gerçekleştiren elemanlar, teknolojik döner makineleri, nakliyesi, kontrol mekanizmaları vb. ile zaten AL'dir.

Otomobilde. dükkânlar ve fabrikalar, hatlar arası ulaşım ve birikmelerin birikmesi atıl hamlelerdir.

Atölye kontrol sistemi ayrıca yeni, daha karmaşık görevler gerçekleştirir. En önemli özellik teknolojik ilerlemenin yeni bir aşaması olarak üretim süreçlerinin karmaşık otomasyonu, bilgisayar teknolojisinin yaygın kullanımıdır, bu da sadece kontrol probleminin çözülmesine izin vermez.

üretim değil, aynı zamanda bunların esnek yönetimi. süreçler.

4 Esnek otomatik sistemler - otomasyonun dördüncü aşaması olarak, otomasyonun geliştirilmesinde en yüksek dördüncü aşamayı temsil ederler. süreçler. Otomatikleştirmek için tasarlandı Tek ve küçük ölçekli üretim de dahil olmak üzere değiştirilebilir bir üretim nesnesine sahip süreçler.

Esnek üretim- çok çeşitli bileşenleri içeren karmaşık bir konsept + makine esnekliği- belirli bir parça tipinin üretimi için HAP'ın teknolojik unsurlarının yeniden yapılandırılması kolaylığı.

Süreç Esnekliği- çeşitli parçalar da dahil olmak üzere belirli bir tür parça setini farklı şekillerde üretme yeteneği.

Ürüne göre esneklik- yeni bir ürünün üretimine hızlı ve ekonomik bir şekilde geçme yeteneği.

+ Rota esnekliği- bireysel HAP teknolojik elemanlarının arızalanması durumunda belirli bir tür parça setini işlemeye devam etme yeteneği.

Hacimde esneklik– HAP'ın çeşitli üretim hacimlerinde ekonomik olarak çalışma yeteneği.

Genişletme esnekliği- yeni teknolojik unsurların tanıtılması nedeniyle GAP'ı genişletme olasılığı.

İşin esnekliği - parçadaki her tip için işlem sırasını değiştirme yeteneği.

Ürün Esnekliği- GAP'ın üretebildiği tüm ürün çeşitleri.

Yavl-Xia makinesi ve rota esnekliğinin belirlenmesi. HAP kullanımı doğrudan ekonomik etki pahasına

personeli serbest bırakmak ve vardiyalı çalışmayı ve kontrol ekipmanını artırmak.

Genellikle ilk vardiyada boşluklar, malzemeler, aletler, bu görevler, kontrol sistemleri vb. yüklenir, bu kişilerin katılımı ile yapılır. GAP'ın ikinci ve üçüncü vardiyaları, bir sevk memurunun gözetiminde bağımsız olarak çalışır.

2. Ders

1.3. Fizibilite çalışmaları otomasyonun özellikleri.

Üretimi analiz ederken, belirli bir teknolojik sürecin mekanizasyon veya otomasyonun hangi aşamasında olduğunu bilmek yeterli değildir. Ve sonra otomasyon derecesi. veya mekanizasyon (C), mekanik (M) ve otomatik (A) seviyesi ile belirlenir. M ve A seviyesinin değerlendirilmesi üç ana gösterge ile gerçekleştirilir:

- işçi kürkünün kapsamı. emek (C);

- kürk seviyesi. toplam işçilik maliyetlerinde işçilik (U T );

- kürk seviyesi. ve ed. üretimler. Süreçler (U P ). Kürk için. bu göstergelerin işlenmesi ve montajı:

Kürkünden dolayı emek verimliliğindeki yüzde artış. veya otomasyon:

nerede - indeks 1, kürkten önce elde edilen göstergelere karşılık gelir. ve otomatik.;

İndeks 2 yapıldıktan sonra; RA - otomatik araçlar kullanarak iş yapan işçi sayısı;

RO - söz konusu alandaki toplam işçi sayısı, dükkan;

ile - mekanizasyon katsayısı, mekanik zamanın oranını ifade eder. iş gücü

ile belirli bir çalışma süresi için toplam zaman maliyeti.

P - katsayı. üretim yapan çocukların emek yoğunluğunun oranını karakterize eden ekipman performansı. evrensel ekipman üzerinde. bu parçayı mevcut ekipman üzerinde üretmenin emek yoğunluğunun temeli olarak alınan en düşük üretkenlik ile;

M - katsayısı. Servis, bir işçi tarafından servis verilen ekipman parçalarının sayısına bağlı olarak (birkaç işçi tarafından ekipmana servis yapılırken M< 1).

Mekanik seviyesinin üç ana göstergesinin sistemi. ve otomatik. üretim süreçleri şunları sağlar:

- arabanın durumunu değerlendirmek üretim, emek verimliliğini artırmak için rezervler açmak;

- M. ve A. ile ilgili endüstri ve endüstrilerin seviyelerini karşılaştırır;

- ilgili nesnelerin M. ve A. seviyelerini uygulama dönemlerine göre karşılaştırmak ve böylece üretim süreçlerinin daha da iyileştirilmesi için yönergeleri belirlemek;

- otomasyon seviyesini planlayın.

Yukarıdaki göstergelerle birlikte, M. ve A.'nın bu aşamasında işgücü maliyetlerinden tasarruf etme olanaklarının ne ölçüde kullanıldığını nicel olarak karakterize eden üretim otomasyonu seviyesi kriteri kullanılabilir, yani. üretim büyümesi. iş gücü:

tPM, tam (karmaşık) mekanizasyona sahip bir ürün üretmenin karmaşıklığıdır;

tNA ve tPA - kısmi ve tam otomatik üretimin karmaşıklığı.

1.4. Otomatik üretim için parçaların üretilebilirliği.

1.4.1. Otomasyon açısından ürün tasarımının özellikleri

üretme.

Ürünün tasarımı, imalat ve montajda üretilebilirliğini sağlamalıdır. Otomasyon araçlarının kullanımı, montaj sırasında yönlendirmeyi, konumlandırmayı ve birleştirmeyi kolaylaştırmak açısından ürünlerin tasarımına daha fazla dikkat edilmesini sağlar.

Otomasyon araçlarının çoğu. parçaların taşınması ve yönlendirilmesi için dokunarak hareket eder, ör. oryantasyon ve konumlandırma yapmak için parçaların geometrisini kullanırlar.

Bunu göz önünde bulundurarak, bir veya başka bir otomobilin seçiminin olduğunu söyleyebiliriz. üretim nesnelerinin geometrik parametrelerle (amaçlarına ve göreceli boyutlarına göre) sınıflandırılmasının analizine dayanacaktır.

Geometrik özelliklerden biri simetridir.

Bazı durumlarda parçaların simetrisi otomasyonu kolaylaştırırken bazılarında imkansız hale getirir. Örnek şek. A1, sağdaki tüm parçalar simetriktir, bu da yönlendirmeyi gereksiz kılar; pilav. A2 - başka bir sorunu gösterir. Eğer bir Tasarım özellikleri kürkü her detayı tespit etmek zordur. şekilde, sorunun çözümü simetriyi kırmak.

Silindirler ve diskler gibi ayrıntılar, asimetrik özellikleri tanıtmak için en olası adaylardır, çünkü yönlendirme işaretleri olmadan belirsiz sayıda konum alabilirler.

Dikdörtgen parçalar, az sayıda konuma sahip olabildikleri için genellikle simetriden yararlanır.

Şekil A1 Simetri nedeniyle parçaların oryantasyonu.

Şekil A2 Asimetri nedeniyle parçaların oryantasyonu. a) zor b) gelişmiş

Bu durumda, bu rastgele değişkenlerin toplamının dağılım yasası Gauss veya normal dağılıma sahip olacaktır - şek. A5.

Parçaların karşılıklı yapışması (Şekil 3)

Parçaları bir sürücüye veya başka bir cihaza toplu olarak yüklerken, parçaların yapışması olgusu sıklıkla meydana gelir. Tipik örnek - yaylar. Birçok parça, işlevsel olarak birbiriyle ilişkili olmayan ve çiftleşmeye yönelik olmayan deliklere ve çıkıntılara sahiptir. Parçaların bu elemanlarının boyutlarının oranı, çıkıntının deliğe girme olasılığını ve parçaların yapışmasını dışlamalıdır. (Şek. A3).

giriiş

Çeşitli teknik cihazların gerekli işlevleri yerine getirebilmesi için bir veya daha fazla kontrol sürecini organize etmek gerekir. Kontrol süreci, "manuel" bir şekilde veya bir dizi teknik aracın yardımıyla gerçekleştirilebilir. Genel dava otomatik kontrol sistemleri denir,

Tarımsal üretim ve ürün işlemedeki otomatik kontrol sistemleri, ekipmanların, seraların, soğutma ünitelerinin vb. çalışma modlarını kontrol etmek için tasarlanmıştır. Bu sistemlerin bir özelliği, biyolojik nesneler, hayvanlar, bitkiler ve bunların işlenmesinin ürünleri ile çalışmaktır.

Otomatik kontrol sistemlerinin tanıtılması ve geliştirilmesi ihtiyacı, eleman tabanını, teorik analiz ve sentez konularını, tasarım konularını ve gerekli güvenilirliğin sağlanmasını içeren ayrı bir bilimsel ve teknik yönün oluşturulmasına katkıda bulunmuştur. Aynı zamanda bu ayrı yön, elektronik, elektrik mühendisliği, matematik ve diğer bilim ve teknoloji dalları ile yakın bir ilişki içindedir. Bilim adamları N.N. Bogolyubov, I.F. Borodin, N. Viner, N.E. Zhukovsky, A.N. Kolmogorov, N.M. Krylov, A.V. Mikhailov, G. Nyquist, otomasyon sistemlerinin geliştirilmesine katkıda bulundu , V.D. Shepovalov, S.A. Chaplygin ve diğer birçok bilim insanı.

"Otomasyon" disiplininin konusu, otomasyonun teorik temelleri ve teknik araçlarıdır.

Otomatik kontrol teorisinin temelleri

Ders 1. "Otomatik üretim oluşturma ilkeleri"

Üretim otomasyonu

Otomasyon- makinelerin ve teknolojik süreçlerin otomatik kontrolü için araç ve sistemlerin teorisini ve cihazlarını kapsayan bir bilim ve teknoloji dalı 19. yüzyılda eğirme ve dokuma makinelerine, buhar motorlarına vb. dayalı mekanize üretimin ortaya çıkmasıyla ortaya çıktı. el emeğinin yerini alan ve performansını artırmayı mümkün kılan .

Otomasyon her zaman tam mekanizasyon sürecinden önce gelir - bir kişinin operasyonları gerçekleştirmek için fiziksel güç harcamadığı böyle bir üretim süreci.

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte süreçleri ve makineleri kontrol etme işlevleri genişlemiş ve daha karmaşık hale gelmiştir. İnsan, birçok durumda özel ek cihazlar olmadan mekanize üretimi yönetemedi. Bu, işçilerin yalnızca fiziksel emekten değil, aynı zamanda makineleri, ekipmanı, üretim süreçlerini ve operasyonları kontrol etme ve bunları yönetme işlevlerinden de kurtulduğu otomatik üretimin ortaya çıkmasına neden oldu.

Üretim süreçlerinin otomasyonu, yeni teknolojik süreçlerin geliştirilmesi ve tüm ana işlemleri doğrudan insan katılımı olmadan gerçekleştiren yüksek performanslı ekipmana dayalı üretim oluşturulması için bir dizi teknik önlem olarak anlaşılmaktadır.

Otomasyon, işgücü verimliliğinde önemli bir artışa, ürün kalitesinin iyileştirilmesine ve insanlar için çalışma koşullarının iyileştirilmesine katkıda bulunur.

AT tarım, gıda ve işleme endüstrileri, sıcaklık, nem, basınç, hız kontrolü ve hareket kontrolü ve yönetimi, kalite sınıflandırması, paketleme ve diğer birçok süreç ve operasyon otomatik hale getirilerek daha yüksek verimlilikleri sağlanır, işçilikten ve paradan tasarruf sağlanır.

Otomatik üretim, otomatik olmayan üretime kıyasla belirli özelliklere sahiptir:

Verimliliği artırmak için, daha fazla sayıda heterojen işlemi kapsamalıdırlar;

· Teknolojiyi dikkatli bir şekilde incelemek, üretim tesislerini, trafik yollarını ve operasyonları analiz etmek, sürecin belirli bir kalitede güvenilirliğini sağlamak;

Geniş ürün yelpazesi ve iş sıkıcılığı ile teknolojik çözümlerçok değişkenli olabilir;

Çeşitli üretim hizmetlerinin net ve iyi koordine edilmiş bir çalışması için gereksinimler artmaktadır.

Otomatik üretim tasarlanırken uyulmalıdır aşağıdaki ilkeler:

1. Bütünlük ilkesi. Yarı mamullerin ara transferi olmadan tüm işlemleri aynı otomatik üretim sistemi içinde gerçekleştirmeye çalışmalıdır.

diğer bölümlere. Bu ilkeyi uygulamak için aşağıdakileri sağlamak gerekir:

Ürünün üretilebilirliği, yani. üretimi için asgari miktarda malzeme, zaman ve para harcanmalıdır:

Ürünün işleme ve kontrol yöntemlerinin birleştirilmesi;

Çeşitli hammadde veya yarı mamul ürünlerin işlenmesi için artan teknolojik yeteneklere sahip ekipman türünün genişletilmesi.

2. Düşük operasyonel teknoloji ilkesi. Hammadde ve yarı mamuller için ara işleme operasyonlarının sayısı en aza indirilmeli ve tedarik yolları optimize edilmelidir.

3. Daha az insan teknolojisi ilkesi. Ürün imalatının tüm döngüsü boyunca işin otomasyonunu sağlamak. Bunu yapmak için, girdi hammaddelerinin kalitesini stabilize etmek, ekipmanın güvenilirliğini artırmak ve sürecin bilgi desteğini sağlamak gerekir.

4. Sorunsuz teknoloji ilkesi. Kontrol nesnesi, devreye alındıktan sonra ek ayar çalışması gerektirmemelidir.

5. Optimallik ilkesi. Tüm kontrol nesneleri ve üretim hizmetleri, örneğin yalnızca en kaliteli ürünleri üretmek için tek bir optimallik kriterine tabidir.

6. Grup teknolojisi ilkesi. Üretim esnekliği sağlar, yani. bir ürünün piyasaya sürülmesinden diğerinin piyasaya sürülmesine geçiş yeteneği. İlke, operasyonların ortaklığına, kombinasyonlarına ve tariflerine dayanmaktadır.

Seri ve küçük ölçekli üretim, birlikte çalışan tanklarla evrensel ve agrega ekipmanından otomatik sistemlerin oluşturulması ile karakterize edilir. Bu ekipman, işlenen ürüne bağlı olarak yeniden ayarlanabilir.

Büyük ölçekli ve seri ürün üretimi için, sert bir bağlantı ile birleştirilen özel ekipmanlardan otomatik üretim oluşturulur. Bu tür endüstrilerde, örneğin sıvıları şişelere veya torbalara dökmek için döner ekipman gibi yüksek performanslı ekipman kullanılır.

Ekipmanın çalışması için hammaddeler, yarı mamul ürünler, bileşenler ve çeşitli ortamlar için ara taşıma gereklidir.

Ara taşımaya bağlı olarak, otomatik üretim şunlar olabilir:

Hammaddelerin, yarı mamul ürünlerin veya ortamların yeniden düzenlenmesi olmaksızın uçtan uca nakliye ile;

Hammaddelerin, yarı mamul ürünlerin veya ortamların yeniden düzenlenmesiyle;

ara konteyner ile.

Ekipman yerleşimi (toplama) türlerine göre, otomatik üretim ayırt edilir:

Tek dişli;

Paralel toplama;

çok iş parçacıklı.

Tek akışlı ekipmanda, operasyonlar sırasında sırayla bulunur. Tek iş parçacıklı üretimin verimliliğini artırmak için aynı tip ekipman üzerinde paralel olarak işlem yapılabilir.

Çok iş parçacıklı bir üretimde, her bir iş parçacığı benzer işlevleri yerine getirir, ancak birbirinden bağımsız olarak çalışır.

Tarımsal üretimin ve ürünlerin işlenmesinin bir özelliği, örneğin hayvanların kesilmesinden veya meyvelerin ağaçlardan çıkarılmasından sonra kalitelerindeki hızlı düşüştür. Bu, yüksek hareket kabiliyetine sahip olacak (aynı tip hammaddelerden çok çeşitli ürünler üretme ve işleme imkanı) bu tür ekipmanları gerektirir. Çeşitli türler aynı tür ekipman üzerindeki hammaddeler).

Bunu yapmak için yeniden yapılandırılabilir üretim sistemleri, otomatik geçiş özelliğine sahip. Bu tür sistemlerin organizasyon modülü, üretim modülü, otomatik hat, otomatik bölüm veya atölyedir.

üretim modülü Otomatik program kontrol cihazı ve teknolojik sürecin otomasyonu ile donatılmış, otonom olarak işleyen ve sisteme birden fazla entegre etme yeteneğine sahip bir teknolojik ekipman biriminden oluşan bir sistem olarak adlandırılır. yüksek seviye(Şekil 1.1).

1- bir veya daha fazla işlemi gerçekleştirmek için ekipman; 2- kontrol cihazı; 3- yükleme ve boşaltma cihazı; 4- taşıma ve depolama cihazı (orta kapasite); 5- kontrol ve ölçüm sistemi

Şekil 1.1 - Üretim modülünün yapısı

Üretim modülü örneğin şunları içerebilir: kurutma odası, kontrol ve ölçüm sistemi, yerel kontrole sahip elleçleme ve taşıma sistemleri veya benzer ek donanıma sahip karıştırma tesisi.

Üretim modülünün özel bir durumu üretim hücresi - ekipman çalışma modlarını, taşıma-depolama ve taşıma sistemlerini ölçmek için birleşik bir sisteme sahip modüllerin bir kombinasyonu (Şekil 1.2). Üretim hücresi daha yüksek seviyeli sistemlere entegre edilebilir.

1- bir veya daha fazla işlemi gerçekleştirmek için ekipman; 2- alma hunisi; 3-yükleme ve boşaltma cihazı; 4- konveyör; 5- ara kapasite; 6 - kontrol bilgisayarı; 7- kontrol ve ölçüm sistemi.

Şekil 1.2 - Üretim hücresinin yapısı

Otomatik hat- tek bir taşıma ve depolama sistemi ve bir otomatik proses kontrol sistemi (APCS) ile birleştirilen birkaç üretim modülünden veya hücreden oluşan yeniden yapılandırılabilir bir sistem. Otomatik hattın ekipmanı, kabul edilen teknolojik işlemler sırasında yer almaktadır. Otomatik hattın yapısı, Şek. 1.3.

1,2,3,4 - üretim hücreleri ve modülleri; 5- taşıma sistemi; 6 depo; 7- kontrol bilgisayarı.

Şekil 1.3 - Otomatik hattın yapısı

Otomatik bir hattan farklı olarak, yeniden yapılandırılabilir bir otomatik bölüm, teknolojik ekipmanın kullanım sırasını değiştirme imkanı sağlar. Hat ve bölüm, ayrı ayrı çalışan teknolojik ekipman birimlerine sahip olabilir. Otomatik bölümün yapısı, Şek. 1.4.

1,2,3 - otomatik hatlar; 4 - üretim hücreleri; 5- üretim modülleri; 6- depo; 7- kontrol bilgisayarı

Şekil 1.4 - Otomatikleştirilmiş alanın yapısı

Otomasyon sistemleri türleri şunları içerir:

• değişmez sistemler Bunlar, işlem sırasının ekipman konfigürasyonu veya işlem koşulları tarafından belirlendiği ve işlem sırasında değiştirilemediği sistemlerdir.
• programlanabilir sistemler Bunlar, verilen programa ve süreç konfigürasyonuna bağlı olarak eylem dizisinin değişebildiği sistemlerdir. Gerekli eylem dizisinin seçimi, sistem tarafından okunabilen ve yorumlanabilen bir dizi talimat nedeniyle gerçekleştirilir.
• esnek (kendini ayarlayan) sistemler. Bunlar seçim yapabilen sistemlerdir. gerekli eylem devam etmekte. Proses konfigürasyonunun değiştirilmesi (işlemlerin gerçekleştirilmesi için sıra ve koşullar), prosesin ilerlemesi hakkındaki bilgiler temelinde gerçekleştirilir.

Bu tür sistemler, proses otomasyonunun tüm seviyelerinde ayrı ayrı veya birleşik bir sistemin parçası olarak kullanılabilir.

Ekonominin her sektöründe ürün üreten veya hizmet sunan işletme ve kuruluşlar bulunmaktadır. Tüm bu işletmeler, doğal kaynak işleme zincirindeki “uzaklıklarına” bağlı olarak üç gruba ayrılabilir.

Birinci grup işletmeler, çıkaran veya üreten işletmelerdir. Doğal Kaynaklar. Bu tür işletmeler, örneğin, tarım üreticileri, petrol ve gaz şirketlerini içerir.

İkinci grup işletmeler, doğal hammaddeleri işleyen işletmelerdir. Birinci gruptaki işletmeler tarafından çıkarılan veya üretilen hammaddelerden ürünler yaparlar. Bu tür işletmeler, örneğin, otomotiv endüstrisindeki işletmeleri, çelik işletmelerini, elektronik endüstrisindeki işletmeleri, enerji santrallerini ve benzerlerini içerir.

Üçüncü grup ise hizmet sektörü işletmeleridir. Bu kuruluşlar arasında örneğin bankalar, Eğitim Kurumları, tıbbi kurumlar, restoranlar, vb.

Tüm işletmeler için, ürünlerin üretimi veya hizmetlerin sağlanması ile ilgili genel süreç gruplarını ayırmak mümkündür.

Bu süreçler şunları içerir:

• iş süreçleri;
• tasarım ve geliştirme süreçleri;
• üretim süreçleri;
• kontrol ve analiz süreçleri.

• İş süreçleri, kurum içinde ve dış paydaşlarla (müşteriler, tedarikçiler, düzenleyici otoriteler vb.) etkileşimi sağlayan süreçlerdir. Bu süreç kategorisi, pazarlama ve satış süreçlerini, tüketicilerle etkileşimi, finansal, personel, malzeme planlama ve muhasebe süreçlerini vb.
• Tasarım ve geliştirme süreçleri Bir ürün veya hizmetin geliştirilmesinde yer alan tüm süreçler. Bu süreçler, geliştirme planlaması, ilk verilerin toplanması ve hazırlanması, proje uygulaması, tasarım sonuçlarının kontrolü ve analizi vb. süreçlerini içerir.
• Üretim süreçleri bir ürün üretmek veya bir hizmet sağlamak için gerekli süreçlerdir. Bu grup, tüm üretim ve teknolojik süreçleri içerir. Bunlar aynı zamanda ihtiyaç planlama ve kapasite planlama süreçleri, lojistik süreçler ve hizmet süreçlerini de içerir.
• Kontrol ve analiz süreçleri- bu süreç grubu, süreçlerin yürütülmesiyle ilgili bilgilerin toplanması ve işlenmesi ile ilişkilidir. Bu süreçler arasında kalite kontrol süreçleri, operasyonel yönetim, envanter kontrol süreçleri vb.

Bu gruplara ait süreçlerin çoğu otomatikleştirilebilir. Bugüne kadar, bu süreçlerin otomasyonunu sağlayan sistem sınıfları vardır.

Proses Otomasyon Stratejisi

Süreç otomasyonu karmaşık ve zaman alıcı bir iştir. Bu sorunu başarılı bir şekilde çözmek için belirli bir otomasyon stratejisine bağlı kalmak gerekir. Süreçleri iyileştirmenize ve otomasyondan bir dizi önemli avantaj elde etmenize olanak tanır.

Strateji kısaca şu şekilde formüle edilebilir:

• sürecin anlaşılması. Bir süreci otomatikleştirmek için mevcut süreci tüm detaylarıyla anlamak gerekir. Süreç tam olarak analiz edilmelidir. Sürecin girdileri ve çıktıları, eylemlerin sırası, diğer süreçlerle ilişkisi, süreç kaynaklarının bileşimi vb. belirlenmelidir.
• sürecin basitleştirilmesi. Süreç analizi yapıldıktan sonra, süreci basitleştirmek gerekir. Değer getirmeyen ekstra işlemler azaltılmalıdır. Bireysel işlemler birleştirilebilir veya paralel olarak çalıştırılabilir. Süreci iyileştirmek için yürütülmesi için başka teknolojiler önerilebilir.
• süreç otomasyonu. Süreç otomasyonu ancak süreç olabildiğince basitleştirildikten sonra gerçekleştirilebilir. Nasıl daha kolay sipariş süreç, otomatikleştirmek ne kadar kolaysa ve otomatikleştirilmiş süreç o kadar verimli çalışacaktır.