Автоматизация производственных процессов в машиностроении
Одной из важнейших проблем современного этапа научно-технического прогресса в машиностроении является переход к комплексной автоматизации производства на основе автоматизации управления и технической подготовки производства. Машиностроительное производство представляет собой сложную производственную систему, которая должна обеспечивать согласованное функционирование всех подразделений. В ходе ТП изделиями могут быть отдельные детали, сборочные единицы, агрегаты, и готовые машины. Производственная система осуществляет создание изделий в замкнутом производственном цикле, содержащем материальные, информационные и энергетические потоки. Следовательно, производственный цикл можно определить как совокупность ТП в производственной системе для преобразования материального потока путем подвода информации и энергии.
Материальный поток составляют обрабатываемые материалы, комплектующие изделия, технологическая оснастка и отходы производства.
Информационный поток содержит конструкторскую и технологическую информации (схемы, чертежи, спецификации, математические модели, технологические карты, управляющие программы для оборудования с ЧПУ), данные о ходе производства и выполнении календарных планов, а также экономические показатели.
Энергия затрачивается для осуществления ТП, выполнения транспортных операций с объектами материального потока и для реализации информационного потока.
В структуре производства необходимы три группы компонентов: подготовка производства, технологическая и управления.
Комплексная автоматизация производства.
Интегрированная автоматизация производства, ее подсистемы
Комплексная автоматизация охватывает весь комплекс производства изделия, когда автоматизированы все стадии его изготовления. Это проблема создания и внедрения новых высокоинтенсивных технологических процессов, высокопроизводительного основного и вспомогательного оборудования и единых систем автоматизированного управления. Принципы системного подхода ориентируют на раскрытие целостности объектов комплексной автоматизации, на выявлении внутренних связей между отдельными элементами объектов и внешних связей с другими системами, а также фиксирование связей в виде модели.
Степень интеграции автоматического управления характеризует степень связи и согласования отдельных элементов производственного цикла.
Интегрированная автоматизация подразумевает единую систему всех этапов проектирования и изготовления изделий, в то время как комплексная автоматизация охватывает только сферу производства.
Структура производственного цикла в условиях интегрированной автоматизации состоит из следующих подсистем:
-исследования (выполняет функции моделирования как объектов производства, так и компонентов производственной системы, органически встраивая процессы моделирования и общий производственный процесс.)
-Проектирования (производит уточнение характеристик изделий по моделям, структурный и конструктивный анализ и синтез изделий на уровне эскизного, технического и рабочего проектов, разрабатывает управляющие программы изготовления образцов изделий для станков с ЧПУ, формирует и изготавливает конструкторскую документацию.)
-Технической и технологической подготовки производства (осуществляет выбор и разработку тех. процессов, необходимого оборудования с оснасткой, выпускает чертежи, тех.документацию и управляющие программы для станков с ЧПУ, генерирует исходные данные для контроля, диагностирования и измерений в ходе производства.
-Изготовления (реализует ТП, обеспечивая управление оборудованием в соответствии с ранее разработанными ТП.)
-Планирования (необходима для разработки и оптимизации режимов производственной деятельности, оперативного планирования и учета хода производства).
Элементы интегрированной автоматизации воплощаются на современных предприятиях созданием автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП), систем управления автоматизированными технологическими комплексами (СУ АТК) и гибкими производственными системами (СУ ГПС), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) при автоматизации технологической подготовки производства (ТПП).