Proceset teknologjike në inxhinierinë mekanike. Sisteme të automatizuara të kontrollit të procesit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Procesi teknologjik është baza e çdo operacioni prodhimi. Ai përfshin një grup procedurash të kryera në një sekuencë të caktuar, veprimi i të cilave ka për qëllim ndryshimin e formës, madhësisë dhe vetive të produktit të prodhuar. Shembujt kryesorë të proceseve teknologjike janë përpunimi mekanik, termik, me ngjeshje. Si dhe montimi, pajisjet, trajtimi me presion dhe shumë më tepër. Në kushtet e prodhimit të fabrikës, departamenti i teknologut kryesor është përgjegjës për kryerjen e proceseve të tilla dhe përpunimin e dokumentacionit teknologjik. Specialistët e departamentit kontrollojnë korrektësinë e momenteve operacionale. Proceset teknologjike të projektuara dhe të mirëorganizuara në inxhinieri mekanike dhe prodhim të çdo niveli tjetër bëjnë të mundur kryerjen e procedurave të nevojshme për prodhimin e produkteve përkatëse me minimuminshpenzimet. Edhe materiale edhe të forta edhe të përkohshme.

Inxhinieria mekanike si lloj prodhimi

Inxhinieria si një lloj sektori i prodhimit karakterizohet nga përdorimi i pajisjeve universale, për shkak të të cilave kryhet përpunimi i pjesëve të madhësive dhe formave të ndryshme, pajisje universale dhe mjete matëse. Kjo industri siguron jo vetëm funksionimin e automatizuar të pajisjeve, por edhe përdorimin e punës fizike njerëzore - në fund të fundit, një pjesë e konsiderueshme e proceseve të ndërtimit të makinerive kryhen pikërisht përmes punës manuale dhe përpjekjeve të punëtorëve shumë të kualifikuar. Në impiante të tilla, kostoja e pjesëve të ndryshme shpesh vlerësohet të jetë shumë më e lartë, megjithëse produktiviteti është shumë më i ulët. Zyrat përfaqësuese të inxhinierisë së tillë mekanike përfshijnë turbinat, ndërtimin e anijeve, impiantet kimike, si dhe ndërmarrjet e inxhinierisë së rëndë. Për më tepër, sot në mesin e impianteve moderne të ndërtimit të makinerive që punojnë për prodhim masiv ose serik, ekzistojnë punëtori kërkimore eksperimentale, ku punohet për krijimin e modeleve të reja të makinerive në një kopje të vetme - dhe kjo është prerogativë e prodhimit individual të makinerive.

Megjithatë, ia vlen të theksohet se inxhinieria vendase synon prodhimin masiv të makinave. Në të njëjtën kohë, procesi teknologjik i projektimit dhe prodhimit të pjesëve është i fokusuar në prodhimin e një numri të madh produktesh identike për një periudhë të gjatë kohore. Në të njëjtën kohë, synohet një specializim i ngushtë.vende pune, makina gjysme automatike, vegla makinerish, instalime modulare. Dhe pajisjet speciale, disponueshmëria e mjeteve universale dhe ndërrimi i gjerë i pjesëve bëjnë të mundur koordinimin e procesit teknologjik me sistemet e automatizuara të kontrollit.

Elementet e prodhimit të makinerive. Nuancat

Si në çdo proces teknologjik, inxhinieria mekanike parashikon ndarjen e detyrueshme të procedurave të punës në fusha specifike të veprimtarisë me arritjen e një rezultati specifik në këtë fushë të riprodhimit. Këtu është e rëndësishme të dallohen dhe të ndahen momentet thelbësisht të ndryshme operacionale nga njëri-tjetri.

Cilët elementë të procesit teknologjik përfaqësohen nga procesioni standard i ndërtimit të makinerive? Merrni parasysh ato:

1. Operacioni teknologjik - një pjesë integrale e procesit të përgjithshëm, gjatë të cilit kryhet përpunimi i pjesëve të punës të kryera nga një mjet (skedar, prerës) në një vend pune (për shembull, një vegël makine). Në të njëjtën kohë, puna mund të kryhet nga një ose disa punëtorë në të njëjtën kohë. Bazuar në sasinë e punës së caktuar për t'u kryer, operacioni teknologjik mund të jetë i thjeshtë ose kompleks. Kjo e fundit, nga ana tjetër, mund të shpërndahet në pjesë të veçanta përbërëse, të cilat quhen instalime në prodhim.
2. Instalimi teknologjik është një pjesë integrale e operacionit të kryer në vendin e punës në një gjendje shtrëngimi të pandryshuar të pjesës së punës.
3. Pozicioni është pjesë përbërëse e operacionit, i cili kryhet në kushte të një pozicioni të pandryshuarpjesa e punës në lidhje me veglat e punës (duke mos marrë parasysh ato lëvizje që janë për shkak të lëvizjeve të punës të vetë pjesës së punës ose të vetë veglës).
4. Tranzicioni është pjesë përbërëse e funksionimit, i cili shoqërohet me funksionimin e vazhdueshëm të regjimit të makinës ose mjetit.
5. Kalimi është pjesa e tranzicionit që shkakton heqjen e shtresave të metalit (ose materialit tjetër nëse nuk është metal).
6. Presë në punë - një veprim i përfunduar i një punonjësi të makinerive të fabrikës, i cili shoqërohet me fiksimin ose heqjen e mjetit prerës, vetë pjesës së punës etj.

Struktura e proceseve teknologjike. Thelbi

Vetë struktura e inxhinierisë mekanike përfaqësohet nga kalimi i produktit të përfunduar nëpër disa faza të ndryshme të përpunimit. Shpesh këto faza përfaqësohen nga faza e prokurimit, faza e përpunimit dhe faza e montimit. Por çfarë është saktësisht secila nga fazat në strukturën e inxhinierisë mekanike?

Faza përgatitore

Faza e prokurimit karakterizohet nga ekzekutimi i procedurave për marrjen e boshllëqeve nëpërmjet metodave të mëposhtme:

1. Hedhja - përfshin mbushjen e një ene, myku ose zgavër me një material që është në gjendje të lëngshme grumbullimi.
2. Vulosja është një procedurë e deformimit plastik të materialeve me rregullim të formës dhe madhësisë së tyre.
3. Shtypja - testimi i objekteve për forcën (dendësinë, ngushtësinë) të natyrës hidraulike ose pneumatike në procesin e presionit.
4. Zbarkimi është një operacion farkëtarie,e cila konsiston në deformimin e pjesës së punës me një tërheqje të pjesshme për të krijuar një trashje të objektit duke zvogëluar gjatësinë e tij.
5. Prerja dhe përkulja e metaleve është procesi i deformimit ose ndarjes së një tubi metalik, fletë ose derdhje në pjesët përbërëse të tij.
6. Prerja e materialit rrotull ose fletë - shpimi, shpimi, prerja dhe prerja e materialit metalik, që kryhet për të ndarë një strukturë komplekse metalike në segmente të veçanta.

Në përfundim të procedurave të fazës së prokurimit, kryhet kalimi në fazën e dytë në strukturën e inxhinierisë mekanike.

Hapi i përpunimit

Faza e përpunimit përfshin procesin e shndërrimit të boshllëqeve të ndryshme të prodhimit në pjesë të përfunduara. Cilat metoda të përpunimit përcaktojnë procesin teknologjik të inxhinierisë mekanike në fazën e dytë të punës së prodhimit? Merrni parasysh ato:

1. Përpunimi i metaleve është një grup procesesh mekanike të ndryshimit të formave, madhësive dhe cilësisë së lidhjeve dhe metaleve.
2. Trajtimi termik është procesi i aplikimit të nxehtësisë në një metal për t'i dhënë atij vetitë e nevojshme (në veçanti, madhësinë dhe formën e duhur).
3. Trajtimi kimik - procesi i veprimit kimik në metal nëpërmjet shkatërrimit të synuar të lidhjeve duke gdhendur në tretësirat e alkaleve dhe acideve.
4. Trajtimi kimiko-termik është efekti i kombinuar në pjesën e punës të procesit termik dhe acid-bazë, gjatë të cilit sipërfaqja e pjesëve të çelikut është e ngopur me karbon.
5. Përpunimi i plazmës është një procedurë e përpunimit të materialit që kryhet duke përdorurplazma me temperaturë të ulët e krijuar nga pishtarë plazma me frekuencë të lartë ose me hark për të ndryshuar vetitë e këtij materiali.
6. Galvanizimi është teknologjia e veshjes së një metali me një tjetër duke përdorur një përbërje elektrolitike.
7. Pikturim - bluarje, lustrim dhe lyerje e materialit me bojëra ose llaqe për t'i dhënë një pamje të përfunduar estetike.
8. Saldimi është procesi i fiksimit të pjesëve për t'i lidhur ato në mënyrë të sigurt në një strukturë të vetme.
9. Pasivimi - trajtimi i zonës pas saldimit me një substancë speciale, e cila aplikohet në një shtresë uniforme në sipërfaqen e materialit.

Në përfundim të deformimit të materialeve, prerjes dhe lakimit të metaleve, si dhe pas përpunimit të produkteve me një nga metodat e krijuara posaçërisht për të marrë një rezultat specifik, kalimi në fazën e tretë të procesit teknologjik bëhet. kryer.

Hapi i montimit

Faza e fundit e procesit teknologjik të inxhinierisë mekanike parashikon ngjarje kolektive dhe rregullim të boshllëqeve metalike. Lidhja e profileve të ndryshme metalike mund të bëhet në disa mënyra:

1. Paketimi i njësive individuale të montimit në një produkt të vetëm përfundimtar.
2. montim rregullimi-dorëzimi.
3. Testoni lidhjen e komponentëve në një strukturë të vetme metalike.

Probleme të inxhinierisë mekanike në Rusi

Sfida kryesore vazhdon të jetë nevoja për një rregullim të madh. Problemi i vonesës shtëpiakeprodhimi nga ekonomia e klasit botëror lidhet drejtpërdrejt me përfitimin e ulët të degëve të tilla të prodhimit të makinerive si prodhimi i instrumenteve, ndërtimi i veglave të makinerive, teknologjia kompjuterike, industria elektronike dhe elektrike. Kjo çështje duhet të zgjidhet sa më shpejt të jetë e mundur.

Në varësi të natyrës dhe drejtimit, problemet themelore të inxhinierisë mekanike në prodhimin vendas mund të grupohen në blloqe të veçanta. Kjo është:

1. Disavantazhet në zhvillimin e kompleksit të ndërtimit të makinerive - problemi është për shkak të ritmeve të ulëta të rritjes së industrive kryesore, një rënie të konsiderueshme të prodhimit, ndërprerje të lidhjeve teknologjike, kohë joproduktive të ndërmarrjeve individuale, ritme të ulëta të rinovimit të pajisjeve në lidhje me nivelin e prodhimit.
2. Mungesa e burimeve për rregullimin strukturor - degëzimi i pamjaftueshëm i drejtimeve të veprimtarisë së industrisë inxhinierike vendase kërkon riprofilim, dhe nuk ka fonde të mjaftueshme për këtë. Për më tepër, industria kërkon zvogëlimin e disproporcioneve në ritmet e rritjes së segmenteve individuale të riprodhimit: diku është e nevojshme të optimizohet struktura e teknologjive operacionale, diku të plotësohet procesi i prodhimit me kapacitetet që mungojnë.
3. Disavantazhet në cilësinë e produkteve të prodhuara - mospërputhja e makinerive të prodhuara (shumica e tyre dërrmuese) me makinat e standardeve botërore, si dhe besueshmëria e ulët e automjeteve të prodhuara çon në dështimin e përfundimit të tyre. modele tashmë një vit pas funksionimit aktiv. Përqindja e objekteve të tilla prodhuese është 20-30% në peshën specifike totalemodelet e prodhuara.

Automatizimi i procesit teknologjik

Sistemet e kontrollit të automatizuar në fushën e inxhinierisë mekanike janë burimi kryesor i rritjes së kapaciteteve prodhuese në të gjithë segmentin e inxhinierisë mekanike. Çfarë do të thotë kjo?

Automatizimi i prodhimit është sot drejtimi kryesor në të cilin po lëviz prodhimi i të gjithë botës. Gjithçka që është kryer më parë në kurriz të aftësisë së një personi për të punuar, forcës së tij fizike dhe aftësive intelektuale, e gjithë kjo në kohën e tanishme zbret në teknologji, e cila operon në mënyrë të pavarur ciklet teknologjike dhe monitoron zbatimin e tyre. Në të njëjtën kohë, roli i një personi reduktohet në minimum - ai vetëm duhet të vëzhgojë korrektësinë e zbatimit nga sistemet e automatizuara të të gjitha atyre veprimeve që synojnë optimizimin e prodhimit vendas. Është e thjeshtë.

Automatizimi i proceseve teknologjike në inxhinierinë mekanike kryhet përmes një grupi operacionesh që përfshijnë fillimin, ndalimin, mirëmbajtjen ose ndryshimin e procesit të punës operacionale në objekt në tërësi. Ai me të vërtetë luan një rol të rëndësishëm në zhvillimin e industrisë në tërësi. Vlera e makinave, pajisjeve, njësive, pajisjeve, komplekseve të makinerive individuale qëndron në një ndikim të rëndësishëm në formulimin e një procesi thelbësisht të ri të punës në fabrikën e makinerive në tërësi. Në fund të fundit, objektet e menaxhuara në automatizim janë mjaft të ndryshme dhe tepër efektive në qëllimin e tyre të synuar.

Zëvendësimi i punës njerëzore mundtë kryhet në kushtet e zëvendësimit të pjesshëm ose absolut. Procesi i inxhinierisë mekanike kryhet ose plotësisht falë pajisjeve më të fundit të automatizimit, ose me zëvendësim të pjesshëm të punës njerëzore. Jo të gjitha fabrikat kanë aftësinë për të zëvendësuar plotësisht punën njerëzore me ato të automatizuara. Dikush nuk ka kapacitet të mjaftueshëm për këtë, dikush nuk ka pajisje dhe dikush nuk ka aftësi për të punuar me një metodë kaq të pazakontë, por në të njëjtën kohë jashtëzakonisht efektive të kontrollit të procesit.

Objektet për t'u automatizuar

Por jo vetëm duart e njeriut sot mund të zëvendësohen me pajisje të mekanizuara me pajisje me precizion të lartë që mund t'i përgjigjen vërejtjeve më të vogla të operatorit të makinës. Përveç faktit që ka një zëvendësim të drejtpërdrejtë të një personi në makinë me një instalim të specializuar, paralelisht, është i mundur automatizimi i aspekteve të mëposhtme në procesin e inxhinierisë mekanike:

1. Procesi i prodhimit - e gjithë puna që një person kryen çdo ditë me një përsëritje reflekse të veprimeve të kryera në makinë mund të zëvendësohet plotësisht pa ndërprerje nga një makinë.
2. Dizajni - siç u përmend më lart, jo vetëm rezultatet e punës fizike njerëzore mund të rishikohen dhe përshtaten me nevojat e tyre të prodhimit. Puna intelektuale i nënshtrohet gjithashtu automatizimit. Për më tepër, disa llogaritje dhe hartimi i algoritmeve që i nënshtrohen llogaritjes elektronike janë baza e dizajnit të saktë me ndihmën e kompjuterit.
3. Organizimi - disa aspekte të funksioneve shpërndarëse për ekzekutimin specifik të veprimeve të një strukture të automatizuar i nënshtrohen vetëm kontrollit të jashtëm. Çdo gjë tjetër teknika e bën vetë.
4. Planifikimi - llogaritjet dhe identifikimi i detyrave të ardhshme që do të kryhen në të ardhmen i caktohen gjithashtu "elektronikës inteligjente".
5. Kontrolli - për të menaxhuar procesin e punës me pajisjet e automatizuara që montojnë makineritë, mjafton vetëm të kryeni manipulime të thjeshta me butona ndërsa qëndroni në panelin e kontrollit.
6. Kërkimet shkencore - të gjitha aspektet matematikore dhe tiparet e llogaritjeve të gabuara të rritjes së produktivitetit të një fabrike makinerish në dinamikë i nënshtrohen gjithashtu sistemeve të automatizuara informatike.
7. Proceset e biznesit - nëse dëshironi, mund të llogarisni raportin e fitimit dhe të ardhurave tuaja marxhinale nga drejtimi i një biznesi të ndërtimit të makinerive, sepse pajisjet e kompjuterizuara mund të bëjnë gjithçka për një person.

Dinjiteti

Qëllimi i automatizimit të procesit është të rrisë produktivitetin e punës së bashku me përmirësimin e përgjithshëm të cilësisë së produktit dhe futjen e pajisjeve të teknologjisë së lartë. Me ndihmën e tij, bëhet e mundur optimizimi i menaxhimit të prodhimit të makinerive, zhvendosja e një personi nga zonat industriale të rrezikshme për shëndetin. Dhe gjithashtu për të rritur besueshmërinë dhe për të dyfishuar përfitimin e inxhinierisë precize. Sepse automatizimi rrit konvertueshmërinë dhe redukton kohën e përpunimit në planifikim.

1. Cilat janë aspektet pozitive të automatizimit të momenteve të punës në kompleksin e makinerive? Merrni parasysh ato:
2. Së pari, ju mund t'i shpëtoni punonjësit që punojnë në kushte veçanërisht të vështira fizike nga puna fizike monotone dhe e vështirë. Një makinë mund të bëjë gjithçka për një person.
3. Së dyti, ju mund t'i shpëtoni punonjësit nga qëndrimi në vendin e punës në kushte të rrezikshme profesionalisht (nën kornizën e varur të një makine, pas një makine mekanike metalprerëse dhe të tjera).
4. Së treti, prerogativa për të vendosur përpara sistemit të automatizuar ato detyra që, bazuar në aftësitë fizike të një personi, do të ishin përtej fuqisë së tij. Po flasim për blloqe me peshë të rëndë, shpejtësi të kryerjes së detyrës, qëndrueshmëri dhe kritere të ngjashme.
5. Së katërti, tipari kryesor i automatizimit të rrjedhës së punës është se ai ka një efekt pozitiv në rritjen e treguesve ekonomikë si të ndërmarrjes ashtu edhe të industrisë në tërësi.

Difekte

Megjithatë, ka edhe aspekte negative në zëvendësimin e punës njerëzore me ato të automatizuara. Inxhinieria e transportit, prodhimi i veglave të makinerisë ose çdo degë tjetër ndërmarrje industriale përballet me nuancat e mëposhtme negative në procesin e automatizimit të punës:

• shkurtime pune;
• kufizime teknike;
• kërcënimet ekzistuese të sigurisë;
• paparashikueshmëria e kostove të zbatimit dhe zhvillimit;
• çmim fillestar i lartë.

Dokumentacioni teknologjik

Çdo punë e bazuar në prokurimin, përpunimin dhe montimin e pjesëve në inxhinieri mekanike duhet të shoqërohet me përgatitjen dhe ekzekutimin e dokumenteve përkatëse. Forma e kartave dhe përbërja e tyre në grupin e përgjithshëm të dokumenteve varet nga lloji i procesit teknologjik (grup, standard, i vetëm), lloji i prodhimit dhe shkalla e përdorimit të sistemeve të kontrollit të automatizuar në ndërmarrje. Bazuar në këto kritere dhe duke marrë parasysh shkallën e detajeve të kërkuara të të dhënave, paraqitja dhe përmbajtja e transaksioneve në dokumente, si dhe plotësia e tyre, mund të ndryshojnë ndjeshëm.

Më shpesh, grupi i dokumenteve për procesin teknologjik përfshin një hartë të rrugës, një sallë operacioni, një hartë skicimi, një listë mjetesh, një listë dokumentesh teknologjike dhe një listë materialesh.