Загальна характеристика автоматичного та автоматизованого виробництва

Автоматизація виробничого процесу досягається шляхом використання систем машин-автоматів, що являють собою комбінацію різнорідного устаткування та інших технічних пристроїв, розташованих у технологічній послідовності й об’єднаних засобами транспортування, контролю та управління для виконання часткових процесів виготовлення виробів. Особливо важливу роль при цьому відіграє комплексна автоматизація виробництва, коли без безпосереднього втручання людини, але під її контролем машинами-автоматами здійснюються всі процеси виробництва — від надходження сировини до виходу готового продукту.

Під автоматизацією виробництва розуміють процес, під час якого всі або переважна частина операцій, що потребують фізичних зусиль робітника, передаються машинам і здійснюються без його особистої участі, крім функції налагодження, нагляду і контролю.

Етапи розвитку автоматизації в промисловості визначаються розвитком засобів виробництва, електронно-обчислювальної техніки, наукових методів, технології та організації виробництва.

На першому етапі автоматизувалися окремі операції або їх групи з повним або частковим вивільненням робітника від виконання трудомістких, шкідливих, монотонних операцій. Для цього створювалися напівавтомати й автомати.

Напівавтомат — машина, цикл роботи якої переривається автоматично після завершення виконання операції і для його поновлення необхідно втручання робітника.

Автомат являє собою саморегулюючу робочу машину, що здійснює всі елементи обробки, крім контролю і налагодження.

При застосуванні автоматів і напівавтоматів для виконання окремих операцій створюється частковий автоматизований виробничий процес з використанням принципів непотокових методів організації виробництва, організується багатоверстатне обслуговування.

Другий етап розвитку автоматизації характеризується впровадженням автоматичної лінії — автоматичної системи машин, що розташовані за ходом технологічного процесу, яка здійснює без безпосередньої участі людини у визначеній послідовності і в заданому ритмі технологічні операції з виготовлення продукції. За робітником залишається виконання функцій налагодження та управління.

Автоматичні лінії стали етапом подальшого розвитку потокових. Вони, так само як і потокові, можуть бути одно- і багатопредметними. Важливою характеристикою автоматичних верстатних ліній є спосіб кінематичного зв’язку устаткування, який може бути жорстким і гнучким.

При жорсткому кінематичному зв’язку все устаткування лінії пов’язане в жорстку систему єдиним транспортером, що одночасно переміщає предмети, які обробляються, з операції на операцію відповідно до заданого ритму. Основний недолік ліній із жорстким зв’язком полягає в тому, що зупинка одного з верстатів потребує зупинення всієї лінії. Якщо в лінію включається досить велика кількість верстатів з невисоким ступенем надійності їх роботи, то така лінія може бути неефективною.

На лініях із гнучким кінематичним зв’язком між кожною парою суміжних верстатів (або їх групою) є незалежний транспортний пристрій і накопичувач деталей (бункер). У випадку відмови одного з верстатів інші працюють за рахунок наявного заділу в міжопераційних накопичувачах. Така лінія менше простоює з причин відмови, але вона складніша конструктивно, дорожча і збільшує обсяг незавершеного виробництва.

Для третього етапу розвитку автоматизації характерна поява електронно-програмного управління: були створені верстати з ЧПУ, обробні центри і автоматичні лінії, оснащені обладнанням з програмним управлінням.

Четвертий етап розвитку автоматизації пов’язаний з новими можливостями ЧПУ, які базуються на застосуванні мікропроцесорної техніки, що дало змогу створити принципово нову систему машин, яка поєднує в собі високу продуктивність автоматичних ліній з вимогами гнучкості виробничого процесу.

П’ятий етап автоматизації характеризується створенням комплексно-автоматизованих дільниць, цехів і заводів у цілому з використанням електронно-обчислювальної техніки та комп’ютерних систем.

Автоматичні лінії (АЛ).Типовим прикладом комплексних систем машин є автоматична лінія. Автоматична лінія — це система керуючих пристроїв та машин-автоматів, які розміщені за ходом технологічного процесу й об’єднані автоматичними механізмами та пристроями для транспортування, накопичення заділів, усування відходів, зміни орієнтації. Залежно від складу устаткування, що використовується, АЛ класифікуються за типами:

автоматичні лінії з агрегатних верстатів вирізняються високою ефективністю, скороченими термінами проектно-монтажних робіт, високим рівнем надійності роботи агрегатів, оскільки їх збирають з уніфікованих агрегатних вузлів, що налагоджені у системах, які раніше діяли;

автоматичні лінії з універсальних верстатів-автоматів і напівавтоматів — проектуються на базі потокових ліній з оснащенням механізмами автоматичного завантаження-розвантаження деталей;

автоматичні лінії зі спеціального устаткування високоефективні при використанні в умовах масового виробництва. Зазвичай для процесу їх створення характерні тривалі терміни проектування й освоєння, значні витрати. Автоматичні лінії з програмуючими пристроями оснащені числовим програмним управлінням, що робить їх економічно ефективними не тільки в масовому і великосерійному, а й у дрібносерійному виробництвах.

автоматичні лінії з багатоцільових верстатів (гнучкі автоматичні лінії) являють собою високоефективні автоматизовані гнучкі технологічні комплекси з управлінням від ЕОМ. Вони свідчать про високий рівень гнучкості, електронізації та інтеграції виробництва.