Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Автоматиза́ція виробни́цтва — вищий рівень розвитку машинної техніки, коли регулювання й керування виробничими процесами здійснюються без участі людини, а лише під її контролем. Сучасний стан розвитку автоматизації виробництва привів до появи якісно нової системи технологічних машин з керуючими засобами, що ґрунтуються на застосуванні електронних обчислювальних машин, програмованих логічних контролерів, інтелектуальних засобів вимірювання і контролю, інформаційно об'єднаних промисловими мережами. Автоматизація виробництва — один з головних напрямів науково-технічного прогресу.
Основні положення
Основою будь-якого виробництва є технологічний процес — певна взаємодія знарядь і предметів праці, обслуговуючої і транспортної систем, що утворюють складну багаторівневу виробничу систему, у підсумку чого випускається продукція, яка відповідає критеріям якості у заданих обсягах.
Переміщення предметів праці від однієї стадії обробки до іншої можна визначити як матеріальний потік у виробничому просторі. Для забезпечення роботи виробничої системи, слід організувати ще інформаційний та енергетичний потоки. Виробничий процес можна представити як систему, котра перетворює потоки енергії, матеріалів і інформації.
З погляду автоматизації за характером матеріального потоку, технологічні процеси можна розділити на два типи безперервні і дискретні.
Автоматизація безперервних виробництв
В безперервних технологічних процесах матеріальний потік та інформація, що його відображає, безперервні. Матеріальний потік, який проходить через технологічне обладнання і зазнає там в кожну мить часу зміни своїх властивостей, є неперервним.
До безперервних відносять виробництва, у яких вимагається регулювати витрату, тиск, температуру, напругу, переміщення рухомих елементів та інші величини в усьому діапазоні їх змін. Це різноманітні хімічні реактори, процеси приготування харчових продуктів, металургія, системи постачання теплом, водою та електроенергією.
У безперервних виробництвах зайнято мало людей, тому за рахунок автоматизації можна знизити витрати матеріалів та енергії або усталити технологічний процес, усунувши його залежність від суб'єктивних чинників. Для керування таким виробництвом, вимагається узгодження динамічних характеристик об'єкту керування і системи автоматичного регулювання в усьому інтервалі зміни регульованих величин.
Автоматизація дискретних виробництв
Для дискретних технологічних процесів характерна вихідна продукція у вигляді виробів, що обчислюються в штуках. Початкові складники перетворюються циклічно і готова продукція випускається партіями.
До дискретних відносять виробництва з кінцевим числом станів змінних, наприклад з увімкненням (відкриттям) і вимкненням (закриттям) клапанів, засувок, пускачів за сигналами двопозиційних давачів.
Автоматизація дискретного виробництва розвинена менше, внаслідок більшої різноманітності виробів та операцій, підвищених вимог до точності операцій. Тут зайнята значна кількість робітників ручної праці. Для дискретного виробництва характерне величезне число варіантів автоматизації, операцій, що відрізняються послідовністю, затратами і ефективністю. Їх зіставлення вимагає формального опису алгоритмів керування устаткуванням і розробки моделей організації виробництва.
У реальних задачах частіше за все спостерігається поєднання обох видів виробництв, що називають безперервно-дискретним виробництвом. Крім того, методи автоматизації дискретного виробництва все частіше застосовують до автоматизації безперервного виробництва.
Різновиди автоматизації виробництва
За ступенем повноти розрізняють автоматизацію виробництва:
- часткову — передбачає автоматизацію основних виробничих процесів,
- комплексну — передбачає автоматизацію не лише процесу виробництва, але й процесів керування й обслуговування,
- повну — передбачає автоматизацію всіх основних і допоміжних процесів.
За принципом керування виробничі системи можна поділити на прості, складні та інтелектуальні. Розрізнити їх можна за видом алгоритму роботи і принципом прийняття в них рішень. В блок-схемах алгоритмів роботи простих систем використовуються тільки виконавчі блоки, а в блок-схемах алгоритмів роботи складних систем — також блоки прийняття рішень. Для інтелектуальних систем характерне існування дерева прийняття рішень.
За видом технічних рішень та областю застосування, сучасні виробничі системи в автоматизованому виробництві, включають:
- Верстати з числовим програмним керуванням, вперше з'явились на ринку ще 1955 року.; їх швидке поширення розпочалось, однак, лише із застосуванням мікропроцесорів.
- Промислові роботи, вперше з'явились в 1962 р.; масове застосування також пов'язано з розвитком мікроелектроніки.
- Гнучкі виробничі системи, що характеризуються поєднанням технологічних одиниць і роботів, які керуються ЕОМ, оснащені засобами для переміщення оброблюваних деталей та зміни інструменту.
- Автоматизовані складські системи (англ. automated storage and retrieval systems, AS/RS). Передбачають використання керованих комп'ютером підйомно-транспортних пристроїв, що розміщають вироби на складі та беруть їх звідти за командою.
- Системи контролю якості на базі ЕОМ (англ. computer-aided quality control, CAQ) — технічне застосування комп'ютерів і керованих комп'ютерами машин для перевірки якості продуктів.
- Системи автоматизованого проектування (англ. computer-aided design, CAD) використовується проектувальниками при розробці нових виробів і техніко-економічної документації.
- Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва, до яких належать САПР ТП (англ. computer-aided process planning, CAPP) та системи автоматизованого програмування (САП) (англ. Computer-aided manufacturing, CAM) і використовуються під час розробки технологічних процесів, технологічної документації та керувальних програм для систем числового програмного керування.
Проектування
При формуванні конфігурації конкретної виробничої системи, слід планувати процес проектування згори донизу і створювати систему знизу догори. Основними чинниками під час проектування ВС, є матеріальні й інформаційні потоки.
Сукупності функцій в автоматизованих виробничих системах, утворюють системні комплекси у котрих найважливішими є:
- технологічні функції (зміни фізичного стану об'єктів виробництва), носіями котрих є технологічні системи;
- функції маніпуляції і транспортні функції (положення і місцезнаходження об'єктів виробництва і оснастки), носіями котрих є засоби маніпуляції і транспортні засоби і вони об'єднані в системи матеріальних потоків;
- функції керування, координації і синхронізації роботи елементів і систем та їх взаємодія на базі розподілу і передачі сигналів команд та інтеграція в інформаційні потоки, носіями котрих є інформаційна техніка і засоби керування.
Проектування технічних рішень з автоматизації виробництва, полягає у розробці схем автоматизації, конструкторських документів, на основі яких проводиться встановлення, відлагодження і запуск систем автоматизації виробництва.
Приклади застосування
У нафтогазовидобувній промисловості основним напрямком автоматизації виробництва (АВ), є автоматизація контролю за роботою нафтових і газових свердловин, в бурінні — спуско-підіймальних операцій шляхом впровадження автоматів спуско-підіймання.
У автомобільній промисловості АВ, пов'язана головним чином з процесом складання автомобілів на конвеєрі. Сучасний конвеєрно-збиральний комплекс у автомобільній промисловості — одна з найбільш високоавтоматизованих ланок машинобудування.
З історії автоматизації виробництва в Україні
В Україні автоматизація виробництва особливо активно розвивається з другої половини 1950-х років. Так, в 1959—1965 роках було створено близько 4 тис. нових типів машин, механізмів, апаратів і матеріалів. Лише за цей період встановлено понад 40 тис. автоматичних і напівавтоматичних апаратів, впроваджено 813 автоматичних і напівавтоматичних ліній. 1965 року, у промисловості України налічувалося 14 автоматизованих підприємств і 4 комплексно-автоматизовані електростанції, 9343 механізовані й автоматизовані лінії та інше.[]
Одна з перших автоматичних[] ліній УРСР почала працювати в 1947 році на Харківському тракторному заводі. На ній обробляли головки циліндрів для гасових двигунів. Згодом на заводі стала до ладу автоматична лінія з обробки головок блоків циліндрів для дизельних двигунів для тракторів ДТ-54. Велика робота з впровадження здійснювалась й на інших підприємствах, зокрема на Харківському моторобудівному заводі «Серп і Молот», що виробляв дизельні двигуни потужністю 55 к. с..[]
Джерела
- Автоматизація неперервних технологічних процесів. Навчальний посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів [ 1 жовтня 2014 у Wayback Machine.] / Я. І. Проць, О. А. Данилюк, Т. Б. Лобур / Тернопіль : ТДТУ ім. І. Пулюя, 2008. — 239 с.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Обладнання автоматизованого виробництва: підручник / В. М. Бочков, Р. І. Сілін ; за ред. Р. І. Сіліна ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т «Львів. політехніка», Хмельниц. Нац. ун-т. — Львів: Вид-во Львів. політехніки, 2015. — 404 с. : іл. — Бібліогр.: с. 401 (20 назв). —
- Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого виробництва. — Донецьк : Східний видавничий дім, 2007. — 168 с. — .
- Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
Посилання
- Автоматизація виробництва [ 25 вересня 2020 у Wayback Machine.] // ВУЕ
Див. також
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Avtomatiza ciya virobni ctva vishij riven rozvitku mashinnoyi tehniki koli regulyuvannya j keruvannya virobnichimi procesami zdijsnyuyutsya bez uchasti lyudini a lishe pid yiyi kontrolem Suchasnij stan rozvitku avtomatizaciyi virobnictva priviv do poyavi yakisno novoyi sistemi tehnologichnih mashin z keruyuchimi zasobami sho gruntuyutsya na zastosuvanni elektronnih obchislyuvalnih mashin programovanih logichnih kontroleriv intelektualnih zasobiv vimiryuvannya i kontrolyu informacijno ob yednanih promislovimi merezhami Avtomatizaciya virobnictva odin z golovnih napryamiv naukovo tehnichnogo progresu Osnovni polozhennyaOsnovoyu bud yakogo virobnictva ye tehnologichnij proces pevna vzayemodiya znaryad i predmetiv praci obslugovuyuchoyi i transportnoyi sistem sho utvoryuyut skladnu bagatorivnevu virobnichu sistemu u pidsumku chogo vipuskayetsya produkciya yaka vidpovidaye kriteriyam yakosti u zadanih obsyagah Peremishennya predmetiv praci vid odniyeyi stadiyi obrobki do inshoyi mozhna viznachiti yak materialnij potik u virobnichomu prostori Dlya zabezpechennya roboti virobnichoyi sistemi slid organizuvati she informacijnij ta energetichnij potoki Virobnichij proces mozhna predstaviti yak sistemu kotra peretvoryuye potoki energiyi materialiv i informaciyi Z poglyadu avtomatizaciyi za harakterom materialnogo potoku tehnologichni procesi mozhna rozdiliti na dva tipi bezperervni i diskretni Avtomatizaciya bezperervnih virobnictv V bezperervnih tehnologichnih procesah materialnij potik ta informaciya sho jogo vidobrazhaye bezperervni Materialnij potik yakij prohodit cherez tehnologichne obladnannya i zaznaye tam v kozhnu mit chasu zmini svoyih vlastivostej ye neperervnim Do bezperervnih vidnosyat virobnictva u yakih vimagayetsya regulyuvati vitratu tisk temperaturu naprugu peremishennya ruhomih elementiv ta inshi velichini v usomu diapazoni yih zmin Ce riznomanitni himichni reaktori procesi prigotuvannya harchovih produktiv metalurgiya sistemi postachannya teplom vodoyu ta elektroenergiyeyu U bezperervnih virobnictvah zajnyato malo lyudej tomu za rahunok avtomatizaciyi mozhna zniziti vitrati materialiv ta energiyi abo ustaliti tehnologichnij proces usunuvshi jogo zalezhnist vid sub yektivnih chinnikiv Dlya keruvannya takim virobnictvom vimagayetsya uzgodzhennya dinamichnih harakteristik ob yektu keruvannya i sistemi avtomatichnogo regulyuvannya v usomu intervali zmini regulovanih velichin Avtomatizaciya diskretnih virobnictv Dlya diskretnih tehnologichnih procesiv harakterna vihidna produkciya u viglyadi virobiv sho obchislyuyutsya v shtukah Pochatkovi skladniki peretvoryuyutsya ciklichno i gotova produkciya vipuskayetsya partiyami Do diskretnih vidnosyat virobnictva z kincevim chislom staniv zminnih napriklad z uvimknennyam vidkrittyam i vimknennyam zakrittyam klapaniv zasuvok puskachiv za signalami dvopozicijnih davachiv Avtomatizaciya diskretnogo virobnictva rozvinena menshe vnaslidok bilshoyi riznomanitnosti virobiv ta operacij pidvishenih vimog do tochnosti operacij Tut zajnyata znachna kilkist robitnikiv ruchnoyi praci Dlya diskretnogo virobnictva harakterne velichezne chislo variantiv avtomatizaciyi operacij sho vidriznyayutsya poslidovnistyu zatratami i efektivnistyu Yih zistavlennya vimagaye formalnogo opisu algoritmiv keruvannya ustatkuvannyam i rozrobki modelej organizaciyi virobnictva U realnih zadachah chastishe za vse sposterigayetsya poyednannya oboh vidiv virobnictv sho nazivayut bezperervno diskretnim virobnictvom Krim togo metodi avtomatizaciyi diskretnogo virobnictva vse chastishe zastosovuyut do avtomatizaciyi bezperervnogo virobnictva Riznovidi avtomatizaciyi virobnictvaZa stupenem povnoti rozriznyayut avtomatizaciyu virobnictva chastkovu peredbachaye avtomatizaciyu osnovnih virobnichih procesiv kompleksnu peredbachaye avtomatizaciyu ne lishe procesu virobnictva ale j procesiv keruvannya j obslugovuvannya povnu peredbachaye avtomatizaciyu vsih osnovnih i dopomizhnih procesiv Za principom keruvannya virobnichi sistemi mozhna podiliti na prosti skladni ta intelektualni Rozrizniti yih mozhna za vidom algoritmu roboti i principom prijnyattya v nih rishen V blok shemah algoritmiv roboti prostih sistem vikoristovuyutsya tilki vikonavchi bloki a v blok shemah algoritmiv roboti skladnih sistem takozh bloki prijnyattya rishen Dlya intelektualnih sistem harakterne isnuvannya dereva prijnyattya rishen Za vidom tehnichnih rishen ta oblastyu zastosuvannya suchasni virobnichi sistemi v avtomatizovanomu virobnictvi vklyuchayut Verstati z chislovim programnim keruvannyam vpershe z yavilis na rinku she 1955 roku yih shvidke poshirennya rozpochalos odnak lishe iz zastosuvannyam mikroprocesoriv Promislovi roboti vpershe z yavilis v 1962 r masove zastosuvannya takozh pov yazano z rozvitkom mikroelektroniki Gnuchki virobnichi sistemi sho harakterizuyutsya poyednannyam tehnologichnih odinic i robotiv yaki keruyutsya EOM osnasheni zasobami dlya peremishennya obroblyuvanih detalej ta zmini instrumentu Avtomatizovani skladski sistemi angl automated storage and retrieval systems AS RS Peredbachayut vikoristannya kerovanih komp yuterom pidjomno transportnih pristroyiv sho rozmishayut virobi na skladi ta berut yih zvidti za komandoyu Sistemi kontrolyu yakosti na bazi EOM angl computer aided quality control CAQ tehnichne zastosuvannya komp yuteriv i kerovanih komp yuterami mashin dlya perevirki yakosti produktiv Sistemi avtomatizovanogo proektuvannya angl computer aided design CAD vikoristovuyetsya proektuvalnikami pri rozrobci novih virobiv i tehniko ekonomichnoyi dokumentaciyi Avtomatizovani sistemi tehnologichnoyi pidgotovki virobnictva do yakih nalezhat SAPR TP angl computer aided process planning CAPP ta sistemi avtomatizovanogo programuvannya SAP angl Computer aided manufacturing CAM i vikoristovuyutsya pid chas rozrobki tehnologichnih procesiv tehnologichnoyi dokumentaciyi ta keruvalnih program dlya sistem chislovogo programnogo keruvannya ProektuvannyaPri formuvanni konfiguraciyi konkretnoyi virobnichoyi sistemi slid planuvati proces proektuvannya zgori donizu i stvoryuvati sistemu znizu dogori Osnovnimi chinnikami pid chas proektuvannya VS ye materialni j informacijni potoki Sukupnosti funkcij v avtomatizovanih virobnichih sistemah utvoryuyut sistemni kompleksi u kotrih najvazhlivishimi ye tehnologichni funkciyi zmini fizichnogo stanu ob yektiv virobnictva nosiyami kotrih ye tehnologichni sistemi funkciyi manipulyaciyi i transportni funkciyi polozhennya i misceznahodzhennya ob yektiv virobnictva i osnastki nosiyami kotrih ye zasobi manipulyaciyi i transportni zasobi i voni ob yednani v sistemi materialnih potokiv funkciyi keruvannya koordinaciyi i sinhronizaciyi roboti elementiv i sistem ta yih vzayemodiya na bazi rozpodilu i peredachi signaliv komand ta integraciya v informacijni potoki nosiyami kotrih ye informacijna tehnika i zasobi keruvannya Proektuvannya tehnichnih rishen z avtomatizaciyi virobnictva polyagaye u rozrobci shem avtomatizaciyi konstruktorskih dokumentiv na osnovi yakih provoditsya vstanovlennya vidlagodzhennya i zapusk sistem avtomatizaciyi virobnictva Dokladnishe Shema avtomatizaciyiPrikladi zastosuvannyaAvtomatizovana liniya skladannya avtomobiliv na Lotus Cars 2008 U naftogazovidobuvnij promislovosti osnovnim napryamkom avtomatizaciyi virobnictva AV ye avtomatizaciya kontrolyu za robotoyu naftovih i gazovih sverdlovin v burinni spusko pidijmalnih operacij shlyahom vprovadzhennya avtomativ spusko pidijmannya U avtomobilnij promislovosti AV pov yazana golovnim chinom z procesom skladannya avtomobiliv na konveyeri Suchasnij konveyerno zbiralnij kompleks u avtomobilnij promislovosti odna z najbilsh visokoavtomatizovanih lanok mashinobuduvannya Z istoriyi avtomatizaciyi virobnictva v UkrayiniV Ukrayini avtomatizaciya virobnictva osoblivo aktivno rozvivayetsya z drugoyi polovini 1950 h rokiv Tak v 1959 1965 rokah bulo stvoreno blizko 4 tis novih tipiv mashin mehanizmiv aparativ i materialiv Lishe za cej period vstanovleno ponad 40 tis avtomatichnih i napivavtomatichnih aparativ vprovadzheno 813 avtomatichnih i napivavtomatichnih linij 1965 roku u promislovosti Ukrayini nalichuvalosya 14 avtomatizovanih pidpriyemstv i 4 kompleksno avtomatizovani elektrostanciyi 9343 mehanizovani j avtomatizovani liniyi ta inshe dzherelo Odna z pershih avtomatichnih utochniti linij URSR pochala pracyuvati v 1947 roci na Harkivskomu traktornomu zavodi Na nij obroblyali golovki cilindriv dlya gasovih dviguniv Zgodom na zavodi stala do ladu avtomatichna liniya z obrobki golovok blokiv cilindriv dlya dizelnih dviguniv dlya traktoriv DT 54 Velika robota z vprovadzhennya zdijsnyuvalas j na inshih pidpriyemstvah zokrema na Harkivskomu motorobudivnomu zavodi Serp i Molot sho viroblyav dizelni dviguni potuzhnistyu 55 k s dzherelo DzherelaAvtomatizaciya neperervnih tehnologichnih procesiv Navchalnij posibnik dlya tehnichnih specialnostej vishih navchalnih zakladiv 1 zhovtnya 2014 u Wayback Machine Ya I Proc O A Danilyuk T B Lobur Ternopil TDTU im I Pulyuya 2008 239 s Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Obladnannya avtomatizovanogo virobnictva pidruchnik V M Bochkov R I Silin za red R I Silina M vo osviti i nauki Ukrayini Nac un t Lviv politehnika Hmelnic Nac un t Lviv Vid vo Lviv politehniki 2015 404 s il Bibliogr s 401 20 nazv ISBN 978 617 607 780 0 Papushin Yu L Bileckij V S Osnovi avtomatizaciyi girnichogo virobnictva Doneck Shidnij vidavnichij dim 2007 168 s ISBN 978 966 317 004 6 Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 PosilannyaAvtomatizaciya virobnictva 25 veresnya 2020 u Wayback Machine VUEDiv takozhAvtomatizaciya Promislova merezha Programovanij logichnij kontroler Shema avtomatizaciyi