что такое оборудование определение в машиностроении

Для производства любых товаров (за исключением интеллектуального труда) требуются специальные механизмы. Иначе – технологическое оборудование. Это могут быть станки для обработки металлов резанием, кузнечно-прессовое оборудование, литейные, ткацкие и другие виды станков, а также оборудование для пищевой, химической, фармацевтической и других видов промышленности. Перечень можно продлить до бесконечности. Технологическое оборудование предприятия определяет его конкурентоспособность и востребованность производимой продукции.

Общие понятия

Исходное сырье и материалы загружаются и подвергаются обработке на оборудовании технологического процесса. После завершения определенной операции материал либо заготовка претерпевают существенные изменения. Так, например, при загрузке стальных изделий в печь, дальнейшего нагрева их до критических температур и охлаждения свойства материала изменяются скачкообразно. В качестве среды охлаждения может выступать воздух, промышленное масло, вода (как в чистом виде, так и с разнообразными присадками) и даже легкоплавкий металл. В зависимости от преследуемых целей, потребуется наличие конкретного технологического оборудования. Это зачастую дорогая импортная техника. С техническим обслуживанием такого оборудования едва ли сможет справиться слесарь без специальной подготовки.

Классификация оборудования

Прежде всего все станки, аппараты и механизмы, которые принимают участие в технологическом процессе производства изделий, классифицируют по характеру влияния на сырье (заготовку). Еще одним важным параметром является структура цикла изготовления изделий. Кроме того, оборудование можно классифицировать по производительности (количеству выполняемых операций в единицу времени), по назначению и по степени автоматизации и механизации.

Авторы различных учебных пособий придерживаются разных методологий при классификации технологического оборудования. Это создает определенные трудности для самостоятельного изучения ряда инженерных дисциплин. Особым разнообразием подходов характеризуются зарубежные учебники. В условиях России рекомендуется брать за основу приведенный перечень.

Классификация по степени автоматизации

По данному критерию технологическое оборудование делят на механизмы с ручным управлением, полуавтоматы и автоматы.

Следует сказать, что оборудование с ручным управлением постепенно исчезает из обихода. В соответствии с современными представлениями, человек не должен выполнять физически тяжелую работу, которую могут выполнять роботы. Однако в некоторых случаях универсальные станки применяются. Причем в ближайшей перспективе они не будут вытеснены автоматикой. Это, прежде всего, касается ремонтных мастерских, которые занимаются вспомогательным обслуживанием производств.

Воздействие на обрабатываемое сырье или заготовку

По данному признаку принято все машины и аппараты делить на две большие группы. Это технологическое оборудование, которое в процессе обработки меняет геометрию (размеры, формы) заготовки. Ко второй же группе относятся машины, которые при воздействии на сырье и материалы изменяют их физические и химические свойства.

Примерами технологического оборудования первого вида могут служить токарные, фрезерные и другие металлообрабатывающие станки, а также оборудование литейной группы, машины для горячей и холодной ковки металла и т.д.

Вторая группа – это промышленные печи для термообработки металлов и сплавов, оборудование для варки сахара и другие аналогичные аппараты.

Следует отметить, что у оборудования первой группы, как правило, гораздо больше движущихся частей. К тому же оно испытывает значительные нагрузки. Поэтому ремонт технологического оборудования данного класса осуществляется гораздо более часто. Машины, которые не участвуют в формообразовании поверхностей изделий, работают стабильно и выходят из строя крайне редко. Так, например, промышленные печи чаще всего выходят из строя по причине перегорания нагревателей.

Встречаются редкие высокотехнологичные экземпляры оборудования, которые представляют собой машины универсального типа, способные обрабатывать изделия и придавать ему заданную форму и свойства. Такое оборудование может быть отнесено одновременно как к первому, так и ко второму виду.

Классификация оборудования по структуре цикла

Цикл процесса обработки – это не что иное, как время от начала загрузки исходного сырья или установки заготовки до завершения процесса обработки и отправки предметов труда на склад либо на следующую операцию.

Машины бывают периодического и непрерывного действия. Как те, так и другие обладают своими преимуществами и недостатками, которые отражаются на экономических показателях деятельности предприятия.

Оборудование периодического действия

В первом случае заготовка (сырье) обрабатывается машиной в течение определенного времени, после чего она снимается с приспособления и отправляется на дальнейшие операции, а машина обрабатывает очередное изделие (порцию сырья). Примером таких машин служат металлообрабатывающие станки, доменные печи, промышленные мясорубки и другие. Такие машины относятся к основному технологическому оборудованию. Хотя и из этого правила есть исключения.

Эксплуатация технологического оборудования периодического действия требует от исполнителя работ специальной подготовки и навыков. В противном случае такие машины будут постоянно выходить из строя.

Оборудование непрерывного действия

Отличительная особенность таких машин – одновременная выгрузка готового сырья (изделий) и поступление полуфабрикатов (установка заготовок) в машину. Таким образом, организован непрерывный цикл производства. Технологическое оборудование работает в режиме нон-стоп. Отсутствие технологических перерывов негативно сказывается на работе оборудования. С течением времени случаи выхода его из строя учащаются.

Примером машины непрерывного действия является автомат по производству изделий из полиэтилена: на вход поступают гранулы пластика, при этом постоянно выходит и наматывается на бобину полиэтиленовая лента. Также к такому оборудованию относятся автоматы роторного типа.

Преимущество от использования такого оборудования заключается в его просто невероятной производительности. Она подчас превышает производительность традиционных машин прерывного цикла в несколько десятков раз.

Классификация по количеству выполняемых операций

По данному признаку все оборудование можно поделить на многооперационное и однооперационное.

Каждый из двух типов имеет свои показания к применению для разных видов производств, а также достоинства с недостатками. Не всегда более дорогое оборудование будет выполнять свою работу лучше, чем гораздо более дешевые отечественные аналоги.

Однооперационные машины

Из названия понятно, что к данному классу технологического оборудования относят машины и механизмы, которым отведена задача выполнять лишь одну технологическую операцию.

Примерами такого технологического оборудования могут служить ленточные пилы. Данный станок может выполнять сугубо одну функцию – нарезку проката на заготовки разной длины. Примеры из другой отрасли промышленности – мясорубка в мясоперерабатывающем цеху мясокомбината, аппарат для нарезания хлеба на ровные куски и т.д.

Многооперационные машины

На таком оборудовании может выполняться огромное количество операций. Оно считается универсальным.

Возможность осуществления выпуска большой номенклатуры изделий весьма привлекательна. Однако в массовом и крупносерийном производстве такие машины применять крайне нежелательно по причине их «капризности». Такое оборудование является очень высокотехнологичным, поэтому за ним требуется тщательный уход и техническое обслуживание. В условиях массового производства этим мерам предупреждения поломок, откровенно говоря, не уделяется внимания вообще. Как правило, станки и механизмы ремонтируются по требованию (при возникновении поломок и выходе из строя). Ведь основное технологическое оборудование часто работает в три смены, а порой и семь дней в неделю. Поэтому оно должно быть надежным. Для таких целей используют специальное оборудование. Да, его технологические возможности ограничены, но и конструкция таких станков максимально упрощена, а значит они работают надежно и без поломок. Необходимо лишь следить за уровнем масла в коробке передач и за подачей охлаждающей жидкости в зону резания.

При таких условиях большинство высокотехнологичных решений окажутся невостребованными и будут лишь мешать.

Источник

Основные понятия и определения

Сборочная единица в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо включать сборочные единицы более высоких порядков и детали. Различают сборочные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная единица первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка и деталей. Сборочная единица второго порядка расчленяется на детали или сборочные единицы третьего порядка и детали и т.д. Сборочная единица наивысшего порядка расчленяется только на детали. Рассмотренное деление изделия на составные части производится по технологическому признаку.

Деталь — это изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Деталь представляет собой комплекс взаимосвязанных поверхностей, выполняющих различные функции при эксплуатации машины.

Производственный процесс — это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции. Например, производственный процесс изготовления машины включает не только изготовление деталей и их сборку, но и добычу руды, ее транспортирование, превращение в металл, получение заготовок из металла. В машиностроении производственный процесс представляет собой часть общего производственного процесса и состоит из трех этапов: получение заготовки; преобразование заготовки в деталь; сборка изделия. В зависимости от конкретных условий перечисленные три этапа можно осуществлять на разных предприятиях, в разных цехах одного предприятия и даже в одном цехе.

Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Под изменением состояния предмета труда понимается изменение его физических, химических, механических свойств, геометрии, внешнего вида. Кроме того, в технологический процесс включены дополнительные действия, непосредственно связанные или сопутствующие качественному изменению объекта производства; к ним относят контроль качества, транспортирование и др. Для осуществления технологического процесса необходима совокупность орудий производства, называемых средствами технологического оснащения, и рабочее место.

Технологическое оборудование — это средство технологического оснащения, в котором для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. К ним относят, например, литейные машины, прессы, станки, испытательные стенды и т.д.

Технологическая оснастка — это средство технологического оснащения, дополняющее технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К ним относятся режущий инструмент, приспособления, измерительные средства. Технологическое оборудование совместно с технологической оснасткой, а в некоторых случаях и манипулятором, принято называть технологической системой. Понятием «технологическая система» подчеркивается, что результат технологического процесса зависит не только от оборудования, но и в не меньшей степени от приспособления, инструмента, заготовки.

Заготовкой называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности или материала изготовляют деталь. Заготовку перед первой технологической операцией называют исходной заготовкой. Рабочее место представляет собой элементарную единицу структуры предприятия, где размещены исполнители работы и обслуживаемое технологическое оборудование, подъемно-транспортные средства, технологическая оснастка и предметы труда.

По организационным, техническим и экономическим причинам технологический процесс делят на части, которые принято называть операциями.

Формируют операцию, главным образом, по организационному принципу, так как она является основным элементом производственного планирования и учета. На операцию обычно разрабатывается вся плановая, учетная и технологическая документация. В свою очередь, технологическая операция также состоит из ряда элементов: технологических и вспомогательных переходов, установа, позиций, рабочего хода.

Технологический переход — законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Источник

Термины и определения

Технология машиностроения — наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов обработки и повышении их точности. Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества в установленном производственной программой количестве, при наименьших затратах материалов и минимальной себестоимости.

Деталь — это составная часть изделия, изготовленная из однородного материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъёмных и неразъёмных соединений. Деталь — это первичный сборочный элемент каждой машины.

Сборочная единица — это изделие, соединённое из составных частей, собранных обособленно от остальных элементов изделия. В качестве составных частей сборочной единицы могут выступать как отдельные детали, так и составные части более низших порядков.

Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовые изделия. В понятие производственный процесс входит:

В машиностроении различают три типа производств: массовое, серийное и единичное.

В массовом производстве изделия изготавливают непрерывно, в больших количествах и в течение продолжительного времени (до нескольких лет). В серийном — партии (серии) изделий, регулярно повторяющиеся через определённые промежутки времени. В единичном — изделия изготавливают в малых количествах и, зачастую, индивидуально.

Критерием, определяющим тип производства, является не количество выпускаемых изделий, а закрепление за рабочим местом одной или нескольких технологических операций (т. н. коэффициент закрепления технологических операций k_з).

Коэффициент закрепления операций — это отношение числа всех технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению, к числу рабочих мест.

Другим отличительным признаком типов производств является такт выпуска.

Такт выпуска, — интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий.

Такт выпуска определяется по формуле:

где Ф_Э — годовой, эффективный фонд времени рабочего места, участка или цеха, ч

П — годовая производственная программа выпуска рабочего места, участка или цеха, шт.

;

Производственная программа завода — это годовое количество выпускаемых изделий выраженное в трудоёмкости:

где П₁,П₂ и П_n — производственные программы по изделиям, чел·час.

Производственная программа судоремонтного завода (СРЗ)

ПРИМЕЧАНИЕ: под значком ХХХ или ХХХХ в таблице понимается какое-либо число человеко-часов. Номенклатура — годовое количество выпускаемых изделий, выраженное в наименованиях.

Номенклатура СРЗ

Технологическим процессом (ТПР) называют часть производственного процесса, содержащую действия по изменению состояния предмета производства.

По последовательности выполнения в производственном процессе различают следующие тех. процессы:

В технологических процессах изготовления исходных заготовок происходит превращение исходного материала в заготовки заданных размеров и конфигурации. Заготовки получают методами резки проката, различных видов литья, ковки и штамповки.

В технологических процессах термообработки происходят структурные превращения, изменяющие механические свойства материала заготовки. Зачастую случается, что термообработка внедряется в середину технологических процессов механической обработки.

В технологических процессах механической обработки заготовок происходит последовательное изменение состояния предмета труда от исходной заготовки до получения готовой детали. Сюда входят все действия, направленные на изменение геометрических форм и размеров заготовки, качества её поверхностей. Такие действия как установка и снятие заготовок, пуск и остановка станка, подвод и отвод режущего инструмента и т. п. не изменяют состояния заготовки, однако они настолько связаны с выполнением обработки, что не могут быть отделены от технологического процесса. Они называются вспомогательными действиями.

В технологических процессах сборки изделий производится образование разъёмных и неразъёмных соединений составных частей изделия. Для его выполнения также необходимо произвести вспомогательные действия.

Технологический процесс расчленяют на операции.

Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте. Она охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми

Операция может состоять из одного или нескольких установов.

Установ — часть операции, выполняемая при неизменном закреплении заготовок.

При одном установе деталь может обрабатываться с одной или нескольких позиций.

Позицией называется положение, занимаемое неизменно закреплённой заготовкой, фиксированное относительно режущего инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определённой части операции. Если применить поворотное приспособление, позволяющее изменять и фиксировать положение заготовки без её снятия, то в этом случае речь идёт об одном установе и нескольких позициях.

Технологическая операция состоит из переходов.

Переходом называется законченная часть операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой.

Вспомогательным переходом называется законченная часть операции, не сопровождаемая обработкой, но необходимая для выполнения данной операции (установка и снятие заготовки, инструмента, контрольный промер).

Рабочим ходом (проходом) называется законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно заготовки и сопровождаемая изменением формы, размеров и шероховатости поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательным ходом называется законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно заготовки не сопровождаемая изменением формы, размеров и шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимая для выполнения рабочего хода.

Технологическая документация (ТД) — комплекс текстовых и графических документов, определяющих в отдельности или в совокупности технологический процесс изготовления или ремонта изделия и содержащих необходимые данные для организации производства.

Госстандартом принята «Единая система технологической документации» (ЕСТД), где определены взаимосвязанные правила и положения о порядке разработки, оформления и обращения ТД.

К технологической документации общего назначения относятся:

Все выше перечисленные карты относятся к основным технологическим документам. Кроме них существуют ещё и другие документы: технологическая инструкция, ведомость расцеховки, ведомость оснастки, ведомость материалов и др.

Источник

«Технологическое оборудование машиностроительного производства»

«Технологическое оборудование машиностроительного производства»

Металлорежущие станки можно подразделить по ряду признаков. По степени универсальности их делят на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные станки предназначаются для обработки сходных по конфигурации деталей, размеры которых могут изменяться в широких пределах. При этом на них выполняются самые разнообразные операции. Например, на универсальных токарных станках можно производить обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцевых поверхностей, нарезание резьбы, сверление, зенкерование и развертывание отверстий.

Специализированные станки используются для выполнения более узкого круга операций. Например, для фрезерования шпонок (шпоночно-фрезерные станки), фрезерования шлицев (шлицефрезерные станки).

На специальных станках обрабатывают детали одного типоразмера. К этим станкам можно отнести станок для нарезания зубчатых реек и др.

По своему устройству металлорежущие станки подразделяются на автоматические и полуавтоматические.

Автоматическим станком (автоматом) называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, необходимые для выполнения технологического цикла обработки, включая загрузку и выдачу обработанной детали. Обслуживание автомата сводится к периодической наладке, подаче материала на станок и контролю обрабатываемых деталей.

Полуавтоматическим станком (полуавтоматом) называется автоматический станок, в котором часть движений не автоматизирована. В большинстве случаев эти движения, связанные с загрузкой заготовок и снятием обработанных деталей.

Металлорежущим станком с ЧПУ называется станок, управляемый с помощью вычислительных устройств от программы управления, на которую нанесена вся необходимая информация по обработке детали (последовательность обработки, величины перемещений рабочего органа, режимы обработки и т. д.). В соответствии с заданной программой управления станок осуществляет все рабочие и вспомогательные движения рабочего органа для выполнения заданного технологического процесса обработки детали.

Промышленный робот (автоматический манипулятор с программным управлением) является автоматической машиной (стационарной или передвижной), состоящей из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.

Гибкий производственный модуль представляет гибкую производственную систему, состоящую из единицы технологического оборудования, снащенную автоматизированным устройством программного управления и средствами автоматизации технологического процесса, автономно функционирующую, осуществляющую многократные циклы и имеющую возможность встраивания в систему более высокого уровня.

Гибкие производственные системы по организационным признакам могут подразделяться на гибкие автоматизированные участки и гибкие автоматизированные цехи. Наибольшее внимание уделяется гибким автоматизированным участкам, которые представляют собой гибкую производственную систему, состоящую из нескольких гибких производственных модулей, объединенных автоматизированной системой управления, функционирующую по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

«Безлюдное» (программируемое) производство является новым видом производства и характеризуется малым участием человека в производственном процессе и наличием преимущественно автоматического оборудования и промышленных роботов. Для данного производства коэффициент автоматизации Kа→1. Под Kа понимается отношение объема информации, получаемой и обрабатываемой автоматическими системами производства, к полному объему информации, необходимой для выполнения технологического процесса. Для функционирования «безлюдного» производства в течение длительного времени, например смены, требуется наличие адаптивных технологических и роботизированных систем, диагностических цепей и высокая надежность работы оборудования и систем управления. Имеются сообщения о создании так называемых квазибезлюдных производств, в которых число рабочих по сравнению с традиционным производством уменьшалось в 10-15 раз.

Под программным управлением обычно понимается управление с помощью систем, обеспечивающих быстрый переход на любую программу работы путем набора ее или записи условным кодом на программо-носителе, с помощью которого она вводится в станок.

В качестве носителя программы могут использоваться штекерные панели, перфоленты, магнитные ленты и др. Таким образом, системы программного управления обеспечивают быструю переналаживаемость и требуемую универсальность.

Системы программного управления металлорежущим оборудованием можно подразделять на два основных класса: цикловые (или программно-путевого управления); с числовым управлением.

Цикловая система управления состоит из следующих устройств: задания и ввода программы, управления, исполнительного устройства, контроля окончания отработки этапа программы.

Принцип работы ЦСПУ заключается в следующем. Устройство задания и ввода программы снабжает систему программного управления информацией о цикле. Оно состоит из блока задания программы (обычно штекерная панель) и блока поэтапного ввода программы (обычно шаговый искатель или релейная счетная схема). Устройство управления обеспечивает управление исполнительными элементами, перемещающими рабочие органы станка. Схему устройства управления довольно часто выполняют на электромагнитных реле. Исполнительное устройство обеспечивает отработку заданных программной команд и состоит из исполнительных элементов и рабочих органов станка Устройство контроля окончания отработки этапа программы контролирует окончание предыдущего этапа программы и подает команду на переключение на следующий этап (Окончание отработки этапа программы может контролироваться переключателями, реле времени, реле давления и т. п.).

Под системой числовою программного управления (СЧПУ) станком понимается совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для осуществления ЧПУ. Система ЧПУ характеризуется чаще всего программированием цикла, режимов обработки и путем перемещения рабочих органов станка. При этом вся необходимая информация представляется не в виде кулачков, копиров и упоров, а в виде последовательности букв и чисел, нанесенных в закодированном виде (алфавитно-цифровом коде) на программо-носитель.

Системы ЧПУ можно классифицировать по ряду признаков. Для нас наибольшее значение имеет их деление по следующим трем признакам:

1) по степени совершенства и функциональным возможностям;

2) по виду движения исполнительных механизмов станка, определяемого геометрической информацией в программе,

3) по числу потоков информации.

По степени совершенства и функциональным возможностям системы ЧПУ делятся на следующие типы:

NC (Numerical control) числовое программное управление (ЧПУ) обработкой на станке по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде. Эти системы работают по «жесткой логике». Ввод программы в них, как правило, осуществляется с перфоленты;

HNC (Hand NC) разновидность системы ЧПУ с ручным заданием программы с пульта устройства (на клавишах, переключателях и т. п.);

SNC (Speiher NC) или MNC (Memory NС) разновидность системы ЧПУ, имеющая память для хранения всей управляющей программы;

CNC (Computer NC) автономная система ЧПУ станка, содержащая ЭВМ процессор;

Основной частью системы числового программного управления является устройство ЧПУ, относящиеся к тому же типу, что и система.

Среди имеющихся в настоящее время систем ЧПУ можно встретить все приведенные выше типы систем (Таблица 1.1).

Краткий перечень устройств, оснащенных разными типами систем

Модель устройства, тип участка

Станки, для управления которыми система предназначена

Токарные станки с автоматической сменой режущего инструмента

Фрезерные станки с автоматической сменой режущего инструмента

Устройство на базе микро ЭВМ «Электроника НЦ-31»

Токарные станки в условиях мелкосерийного и индивидуального производства

Н331М с модулями памяти

Фрезерные станки с автоматической сменой режущего инструмента

Автоматизированный участок типа АСК-10

Группа многооперационных станков

По виду движения исполнительных механизмов станка, определяемого геометрической информацией в программе, системы ЧПУ подразделяются на позиционные, контурные, комбинированные и централизованные.

Контурная система ЧПУ представляет собой систему, которая обеспечивает автоматическое перемещение рабочего органа станка по траектории и с контурной скоростью, заданными программой управления станком. Основной особенностью контурных систем является наличие в каждый отдельный момент времени функциональной зависимости между скоростями перемещения рабочих органов станка по координатным осям. Контурные системы по сравнению с позиционными отличаются большей сложностью и стоимостью. Они в настоящее время являются более распространенными по сравнению с другими и используются чаще всего для управления токарными, фрезерными и другими станками при обработке деталей сложного профиля.

Контурные системы подразделяются на несколько разновидностей новейшей из них, появившейся в конце 70-х годов, является оперативная система ЧПУ, построенная на базе современных ЭВМ. В оперативной системе ЧПУ расчет управляющей программы по минимальному объему исходных данных осуществляется на рабочем месте. Эти системы эффективно используются для управления металлорежущими станками при обработке упрощенной геометрической формы.

Комбинированная система ЧПУ включает в себя контурные и позиционные системы. Используются в основном для управления многооперационными станками (обрабатывающими центрами).

По числу потоков информации системы ЧПУ подразделяются на разомкнутые, замкнутые, самонастраивающиеся (адаптивные).

Разомкнутые системы ЧПУ (называемые также импульсно-шаговые) характеризуются только одними потоками информации, направляемым от программы управления к рабочему органу станка Перемещения рабочего органа станка при этом не контролируются и не составляются с перемещениями, заданными программой.

Эти системы появились в 70-е годы и в настоящее время используются для управления обычными металлорежущими станками и станками с ЧПУ. В последнем случае они могут работать как в сочетании с разомкнутыми, так и замкнутыми системами ЧПУ. В конце 70-х годов была предложена другая классификация систем ЧПУ, в соответствии с которой они подразделяются на:

Гибкие производственные системы.

Резкое расширение номенклатуры и увеличение сложности машиностроительной продукции привели к тому, что преобладающим типом машиностроительного производства становится не массовое (крупносерийное), а мелкосерийное многономенклатурное производство сложных, непрерывно обновляемых объектов производства.

ГПС первого поколения создавались на базе многооперационных станков типа обрабатывающий центр. ГПС представляет собой сложную систему организационно-техническую, состоящую из основных и вспомогательных компонентов и за основу построения принят блочно-модульный принцип.

Первичной единицей комплексирования при создании ГПС принят гибкий производственный модуль (ГПМ). Модули подразделяются на основные, производящие определенную продукцию или вид информации (станочные, технологической подготовки и управления ТП), и вспомогательные (транспортно-накопительная система, склад. ).

Из основных и вспомогательных ГПМ комплектуются гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), участки (ГАУ), цеха (ГАЦ).

Основными критериями их эффективности использования являются:

· увеличение соотношения производительность / стоимость;

· увеличение доли технологических процессов (по машиноемкости и трудоемкости), охваченных гибким производством, по отношению к технологическим процессам базового вида производства.

Для дальнейшего развития ГПС требуется:

· снижение затрат и расширение масштабов производства ГПМ и других компонентов за счет повышения их технологичности, унификации и ограничения числа подобных ГПМ;

· совершенствование процессов создания ГПМ, ГАУ, ГАЛ и ГАЦ на основе применения систем САПР, блочно-модульного построения;

· обеспечение совместимости основных и вспомогательных ГПМ, элементов оборудования, программного обеспечения путем стандартизации регламентирующих конструктивных решений, габаритных и стыковочных размеров и т. д.;

· повышение надежности их компонентов и структурных единиц ГПС;

· совместное использование оборудования для создания участков с предметно-подетальной специализацией;

· обеспечение возможности использования в новых разработках существующих устройств;

· расширение области применения и увеличение доли ГПМ, ГАУ и ГАЛ в различных технологических переходах;

· снижение требований к уровню специальной подготовки к квалификации операторов и обслуживающего персонала.

Функционирование ГПС второго поколения даст возможность мобильно осуществлять перенастройку оборудования и технологии на изготовление новой партии деталей различной номенклатуры в пределах определенных конструктивно-технологических групп деталей и технологических возможностей оборудования.

Снижение времени перенастройки позволит свести к минимуму времени простоев оборудования при смене или модификации объектов производства

В зависимости от структурного уровня производства ГПС может состоять из следующих основных и вспомогательных компонентов:

· на уровне цеха — из автоматизированных участков, комплексов и линий основного производства, автоматизированной системы управления и обеспечения, автоматизированных участков технологической подготовки производства, автоматизированных участков комплектования, транспортирования и складирования, участков технического обслуживания оборудования, участков удаления отходов производства;

Автоматизированные участки технологической подготовки производства ГПС должны включать в себя: автоматизированные рабочие места технологов с системами автоматизированного проектирования технологии и управляющих программ для оборудования и автоматизированные места конструкторов по проектированию инструмента и оснастки, а также модули, технологического оборудования для изготовления и отладки средств оснащения производства.

АСУТП гибкого автоматизированного участка, линии, цеха, состоит из модулей программного обеспечения’ и комплекса технических средств ЭВМ и управляющих машин.

Высокая гибкость рассматриваемых автоматизированных производств, т. е. способность к быстрой перестройке и переналадке при полном или частичном изменении объекта производства обеспечивается факторами:

· связь всех производственных модулей на базе автоматического технологического оборудования в единый производственный комплекс с помощью автоматизированной системы управления

технологическими процессами и оборудованием;

· блочно-модульный состав всех основных и вспомогательных

· максимальное использование технологических возможностей

· унификацию программного обеспечения;

· применение систем автоматического проектирования основных

элементов и средств подготовки управления и обеспечения

· программируемость технологии основных и вспомогательных процессов;

· возможность выявления неисправностей оборудования с помощью средств вычислительной техники и замены вышедших из строя элементов новыми исправными унифицированными.

Мобильность производства обеспечивается свободной планировкой оборудования, принудительной синхронизацией его работы, осуществляемой системой управления связью всех модулей технологического оборудования через автоматические накопители.

· создания малооперативной программируемой технологии основных и вспомогательных процессов, а также процессов управления

· пересмотра состава и структуры труда, категории его сложности и

оценки с учетом того, что инженерный труд в ГПС становится

составной, неотъемлемой и определяющей частью основного

· создания НПО для обеспечения технологического проектирования, разработки, серийного тиражирования и внедрения программных средств, серийного производства всех компонентов ГПС;

· повышение качества и надежности функционирования всех компонентов ГПС.

Создание ГПС не означает использование полностью безлюдной технологии, должен быть персонал на операциях контроля, комплектования, общего наблюдения за ходом производства, но производительность должна быть выше в 5-6 раз при 2-3 сменной работе производства.

В ГПС люди освобождаются от тяжелых, вредных и монотонных работ (по загрузке, транспортированию).

Т. О. ГПС второго поколения представляют собой организационно-техническую историческую производственную систему, позволяющую в мелкосерийном многономенклатурном производстве использовать принципы массового специализированного производства и специфичные методы автоматизации основных и вспомогательных производственных процессов, а также информационных процессов управления обеспечения.

Источник