Основные виды технологий и средств технологического оснащения

1. Технологии воздействия на материальные потоки в целях изменения свойств конструкционных материалов, размеров, формы, химического состава, физических свойств.
В металлообработке это процессы: плавки, литья, сварки, резания, штамповки, термообработки, сборки деталей и узлов.
Средства технологического оснащения при металлообработке:
- прокатные станы;
- литейные машины;
- прессы, металлорежущие станки;
- термические печи;
- инструментальные комплексы и комплекты технологической оснастки;
- средства измерения и устройства для измерения и т.п.
Единица оборудования, как правило, выполняет одну операцию (печь, станок, пресс и т.п.).
Технологический процесс реализуется технологическим комплексом оборудования.

2. Технологии воздействия на материальные потоки в целях непосредственного обеспечения основных операций: подача, закрепление, ориентация, транспортирование между операциями и т.п.
Средства оснащения:
- для загрузки: бункеры, магазины, манипуляторы и т.п.;
- для закрепления: кулачковые, цанговые патроны, тисы и т.п.;
- для поворота и фиксации: мальтийские, кулачково-цевочные устройства и др.;
- для транспортирования: различные транспортеры и т.п.

3. Технологии воздействия на материалы на межоперационном уровне: транспортирование материалов и комплектующих, складирование, накопление, удаление отходов производства и т.п.
Средства оснащения:
- различные транспортеры, конвейеры и т.п.;
- грузоподъемные механизмы: краны, тельферы, кантователи и т.п.;
- магазины-накопители, склады (в т.ч. автоматизированные) материалов, комплектующих, готовых изделий;
- транспортеры удаления стружки, обрезков и т.п.

4. Энергетические технологии подачи потоков энергии для выполнения операций преобразования и перемещения изделий (электроэнергия, газ для печей, сжатый воздух и т.п.).

5. Энергетические технологии обеспечения функционирования производства на предприятии (электроэнергия, горячее и холодное водоснабжение, газоснабжение и т.п.).
Технические средства: энергохозяйство предприятия (подстанции, электросети, водопровод, станция сжатого воздуха, газопровод и т.п.). Все, что входит в службу главного энергетика.

6. Информационные технологии для решения задач технологического управления операциями и средствами производства.
Технические средства: аппаратная составляющая (микропроцессоры, ЭВМ (сервер), сети, связывающие ЭВМ со средствами производства) и программное обеспечение, иначе говоря, автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП).

7. Информационные технологии организационного управления предприятием в целом, его подразделениями и их функционированием (планирование, материальное обеспечение процесса производства, координация работ, управление финансовыми потоками и т.п.).

Технические средства: ПЭВМ, сети, связывающие ПЭВМ с сервером, информационные системы (например, комплексная информационная система БААН), программное обеспечение и т.п.

Существует условное деление технологических процессов на основные, вспомогательные и обслуживающие (такое деление сформировались в начале 20-го века). При этом к основным относили процессы, связанные с операциями формообразования (изготовление деталей) и сборки, а также процессы, связанные с готовой продукцией: упаковка, обеспечение сохранности, транспортировка, сервисное обслуживание, ремонт, утилизация. Основные процессы, это процессы, создающие ценность для потребителя. Процессы, связанные с загрузкой, транспортированием, управлением станками и подразделениями, а также ремонтом оборудования, зданий и сооружений, относили к вспомогательным и обслуживающим.

В настоящее время ситуация изменилась и важнейшими начинают считать информационные технологии, а не материальные. При этом в понятие «производственный процесс» вкладывают смысл, что это процесс преобразования цифровой информации в аналоговую форму и обратно. Действительно ЭВМ перерабатывают при управлении производственными процессами информацию в цифровой форме, а изготовленные детали – это аналоговые носители информации. Главное звено в производственном процессе – это компьютер, а станок – это технологический объект управления.

Наверное, правильнее будет считать все технологические процессы (обработка, транспортирование, управление) одинаково важными и необходимыми при создании продукции, востребуемой потребителем.

Традиционные средства автоматизации наиболее эффективны в массовом, крупносерийном и непрерывном производстве. Средства автоматизации при этом используются специальные, т.е. применяющиеся только в данном производстве. Такой подход имеет следующие ограничения:

- быстрое моральное старение оборудования;

- длительный срок и высокая стоимость освоения продукции;

- ограниченные возможности для операций, требующих гибкости в процессе их выполнения (сборка, контроль, ремонт).

Эти ограничения, а также тот факт, что около 80% мирового производства осуществляется сериями от 10 до 50 изделий, заставили искать новый подход к автоматизации.

Преодолеть ограничения, связанные с традиционным подходом к автоматизации позволяет гибкое автоматизированное производство (ГАП).

Это производство включает в себя две части:

1. Гибко автоматизированную производственную часть, реализующую технологический процесс изготовления изделий.

2. Системы автоматизированной разработки подлежащих изготовлению изделий (САПР) и автоматизированной подготовки производства (АСТПП), которые реализуются с помощью автоматизированных рабочих мест (АРМ).
Эти части связываются между собой автоматизированной системой управления (АСУ), реализуемой с помощью ЭВМ. Очевидно, что все эти системы должны использовать взаимно совместимые программные продукты.
Идеальное ГАП позволяет:

- обеспечить «гибкость» и автоматизировать производство изделий сколь угодно малыми партиями с минимальным временем перехода от выпуска одних изделий на выпуск других;

- обеспечить себестоимость и производительность близкую к массовому производству;

- создать практически «безлюдное» производство, т.к. работников в ГАП почти на 2 порядка меньше, чем в обычном;

- произвести комплексную автоматизацию всего предприятия в части: разработки конструкторской (КД) и технологической документации (ТД), подготовки производства, выполнения технологических процессов изготовления изделий, планирования и управления производством в целом.

Таким образом, в ГАП на входе получают техническое задание (ТЗ) на разработку нового изделия, а на выходе ГАП выдает новую продукцию в готовом виде. Весь процесс может идти круглосуточно и на безбумажной основе.

Понятие «гибкость производства» можно определить как возможность быстрой реакции на следующие внешние и внутренние возмущения:

- по заданию извне переходить на выпуск новой продукции в пределах заданной номенклатуры путем смены управляющих программ, а при изменении номенклатуры – путем изменения состава используемого технологического оборудования;

- при выходе из строя отдельных единиц оборудования или других частей производства быстро осуществлять их замену.

В мелкосерийном производстве «гибкость» определяется числом типов изделий, которые можно изготовить только за счет смены программ. На практике: это 10-ки типов изделий и сотни их модификаций.