Комплексная автоматизация производства

При обеспечении технологичности конструкции изделия на этапах его разработки и освоения необходимо принимать во внимание намечаемые мероприятия по повышению уровня автоматизации производства. Они в значительной мере способствуют снижению ресурсоемкости изделия в процессе изготовления и требуют от разработчика умения принимать решения по обеспечению технологической рациональности и преемственности конструкции, которые, в свою очередь, создают предпосылки для дальнейшего повышения уровня автоматизации производства.

Автоматизацию рассматривают с позиций системных отношений и структурных связей, существующих между первичными компонентами технологии, а именно человеком, орудиями и продуктом труда (изделием, заготовкой). Их значение и доля среди других структурных связей в ТП учитывают с помощью показателей состояния автоматизации.

Состояние автоматизации производственных процессов оценивают с единых методологических позиций — сопоставлением либо времени действия (хронометрические показатели), либо объемов полезных работ, выполненных человеком и машинами (арготические показатели).

Системный подход к состоянию автоматизации позволяет оценивать его системой взаимосвязанных качественных и количественных характеристик (рис. 22.8).

Рис. 22.8. Системный подход к состоянию автоматизации.

Качественные характеристики включают:

• • виды автоматизации, характеризуемые ее исполнением;
• • ступени автоматизации, определяемые ее применением на различных структурных уровнях технологии;
• • категории автоматизации, оценивающие полноту автоматизации любых видов и ступеней.

По видам автоматизацию ТП разделяют на единичную и комплексную.

Единичной подлежит только один первичный структурный компонент из числа всех компонентов системы (например, автоматизирована одна из десяти операций ТП).

При комплексном виде автоматизация может быть:

• • неполнокомплексной, когда автоматизируют несколько первичных структурных компонентов системы (например, ТП на трех из пяти участков цеха);
• • полнокомплексной, когда автоматизируют все без исключения первичные структурные компоненты системы (например, все технологические операции какого-либо процесса).

По применяемости автоматизация ТП (от единичных операций до организации технологии на уровне всей промышленности) подразделяется на десять ступеней:

• 1 — единичная технологическая операция;
• 2 — законченный ТП (система операций);
• 3 — система ТП, выполняемых на производственном участке (отделении);
• 4 — система ТП, выполняемых в пределах цеха (в системе участков);
• 5 — система ТП, выполняемых в пределах группы технологически однородных цехов;
• 6 — система ТП, выполняемых в пределах предприятий (в системе групп цехов);
• 7 — система ТП, выполняемых в пределах производственных фирм или научно-производственных объединений (в системе отдельных предприятий);
• 8 — система ТП, выполняемых в пределах территориально-экономического региона (в системе отдельных фирм или объединений);
• 9 — система ТП, выполняемых в пределах отрасли промышленности (в системе регионов);
• 10 — система ТП, выполняемых на уровне промышленности всей страны (в системе отраслей).

Для любого из видов или ступеней установлены восемь категорий автоматизации, характеризуемых основным показателем уровня автоматизации ТП:

• • нулевая автоматизация — 0;
• • низшая — 0,01−0,25;
• • малая — 0,25−0,45;
• • средняя — 0,45−0,60;
• • большая — 0,60−0,75;
• • повышенная — 0,75−0,90;
• • высокая — 0,90−0,99;
• • полная — 1,00.

Основной тенденцией развития комплексной автоматизации производства является создание сквозной системы, включающей этапы конструкторских разработок и проектирования (САПР), технологической подготовки производства (АСТПП) и производственных процессов в механообрабатывающих и сборочных цехах. Эту задачу удается решить на базе широкого использования в машиностроительном производстве CAD/CAM систем, станков с ЧПУ, промышленных роботов, а также специализированных систем САПР. На сегодня большое распространение получили такие программы, как AutoCad, Solid Works, ArhiCAD, «Компас». Системы САПР могут напрямую посылать электронные чертежи с рабочего места инженера на станок с ЧПУ, однако следует учитывать, что с ростом сложности ТП ошибки тоже растут в геометрической прогрессии, поэтому необходимо очень внимательно относиться к разработке процесса с применением ЭВМ.