Уровни автоматизации производственных процессов

Принципы автоматизации производства

Существуют четыре основных принципа автоматизации производственных процессов:

1. Принцип согласованности и гибкости. Данный принцип подразумевает, что все действия в рамках автоматизированной системы должны быть согласованы с друг другом, а также с похожими позициями в смежных областях. Полная автоматизация производственных процессов достигается за счет общности выполняемых операций, графика, рецептур, а также оптимального сочетания методик. В случае невыполнения данного принципа нарушается гибкость производства и комплексное выполнение всего процесса.
2. Принцип завершенности. Автоматизированная система должна представлять собой завершенный циклический процесс, в котором отсутствует промежуточная передача готовых изделий в другие подразделения. Данный принцип обеспечивается за счет: унификации производственных методов, многофункциональности технологического оборудования, минимального количества наладочных работ после запуска оборудования, технологичности производимой продукции.
3. Принцип комплексной интеграции. Уровень автоматизации зависит от взаимодействия между производственными процессами, их взаимодействия с внешним миром, а также от скорости интеграции отдельной технологии в организационную среду.
4. Принцип независимого выполнения. Нынешние современные автоматизированные системы функционируют согласно следующему принципу: «Не мешай работать машине». По факту все процессы производственного цикла должны выполняться без участия человека, с минимальным контролем.

Уровни автоматизации производственных процессов

Существуют следующие уровни автоматизации производственных процессов:

1. Первый уровень автоматизации, подразумевающий автоматизацию цикла обработки. Такой уровень заключается в управлении последовательностью и характером движений рабочего инструмента с целью получения заданной формы, размеров и качества поверхности обрабатываемой детали. Максимально полное воплощение автоматизация первого уровня получила в станках с числовым программным управлением. В данном случае обеспечивается возможность оптимального осуществления выполнения функции управления для неограниченной номенклатуры деталей. При этом производительность труда возрастает в 2-4 раза по сравнению со станками ручного управления.
2. Второй уровень автоматизации, подразумевающий автоматизацию процесса загрузки. Это эффективная область автоматизации, которая позволяет сотруднику обслуживать несколько единиц технологического оборудования. Наибольшей быстротой переналадки и универсальностью обладают промышленные роботы, которые используются в качестве загрузочных устройств. Со снижением требований к быстроте переналадки к загрузочным устройствам и увеличением размеров партии обрабатываемых деталей происходит упрощение средств загрузки деталей в рабочую зону. В настоящее время второй уровень автоматизации все чаще обеспечивается за счет создания роботизированных технологических комплексов, в которых робот обслуживает единицу или группу технологического оборудования.
3. Третий уровень автоматизации подразумевает автоматизацию контроля, ранее выполняемого сотрудником: состояние технологического оборудования, контроль и подналадка производственного процесса, качество обрабатываемых деталей, состояние инструмента. Автоматизация данных функций освобождает человека от постоянной связи с машиной, что позволяет расширить сферу обслуживания оборудования одним человеком. Такая автоматизация обеспечивает длительную работу оборудования при минимальном участии человека. Третий уровень автоматизации обеспечивается посредством создания роботизированных технологических комплексов и гибких производственных модулей, которые представляют собой комплект, состоящий из обрабатывающего центра, устройств приема и перемещения паллет, промышленных роботов или автоматических операторов, устройств диагностики, контроля, подналадки и прочих вспомогательных механизмов, которые управляются от общего устройства управления.
4. Четвертый уровень автоматизации, который подразумевает автоматизацию процесса переналадки оборудования. На данном этапе развития центральной задачей является совершенствование систем переналадки оборудования, используемых приспособлений, оснастки, инструмента, методов задания циклов и режимов обработки, упрощение переналадки загрузочных устройств.
5. Пятый уровень автоматизации подразумевает создание гибких производственных систем. Такие системы обеспечивают автоматическое производство деталей различными партиями.