Основні поняття та визначення

Вирізняють часткову і повну, одиничну і комплексну, первинну і вторинну автоматизації.

Часткова – автоматизація технологічного процесу або їх систем при якій частина витрат енергії людей замінена витратами енергії неживої природи, окрім керування. Часткову автоматизацію здійснюють для найбільш трудомістких, швидкоплинних монотонних операцій, домагаючись повного чи часткового звільнення робітника. Вивільняється значна кількість робочої сили.

Повна – автоматизація технологічних процесів або систем при яких всі витрати енергії людини замінені витратами енергії неживої природи.

Одинична – часткова або повна автоматизація одного елементу технологічного процесу або системи технологічного процесу включаючи керування. Токарні автомати, завантаження – розвантаження заготовок, в технологічному процесі з 5 операцій може бути автоматизовано 1 операцію.

Комплексна – автоматизація, яка охоплює всі стадії виробництва починаючи з одержання вихідних матеріалів і напівфабрикатів і закінчуючи складанням. Автоматизація здійснюється в декілька етапів, тому розрізняють первинну та вторинну автоматизацію.

Первинна – автоматизація технологічних процесів та їх систем в яких до здійснення автоматизації використовується лише енергія людини.

Вторинна – автоматизація технологічних процесів та систем в яких до її здійснення вже використовувалися елементи неживої природи.

Розрізняють 4 основні напрямки автоматизації:

- автоматизація керування траєкторією відносного руху робочого інструменту та предмету праці або автоматичного циклу роботи. Робочий цикл (цикл роботи) – час від початку до кінця повторюваних запрограмованих дій.

- автоматизація допоміжних процесів пов’язаних з виконанням установлення, знімання, затиснення обробки, транспортування, складування, технологічний контроль очищення заготовок і деталей, видалення відходів системи. Діагностування стану системи

- автоматизація планування, контролю та керування ходом виробничого процесу в автоматизованій системі, а також автоматизація матеріально – технічного забезпечення

- автоматизація поточного технологічного підготовлення виробництва при освоєнні нової номенклатури виробів

Оцінка з допомогою якісних і кількісних показників. Кількісна оцінка дасть більш об’єктивний результат. Кількісна оцінка рівня автоматизації здійснюється відношенням часу автоматизації роботи до розглянутого періоду часу називається ступенем автоматизації виробничого процесу. В залежності від того, який проміжок часу розрізняють циклову, робочу і експлуатаційну автоматизацію.

- час автоматизації роботи протягом циклу; - повний час циклу.

- доля штучного часу, яка виконує автоматизацію; - штучний час операції або переходу.

- час автоматизації роботи протягом розрахункового періоду часу до розрахункового періоду експлуатації. - зміна, декада, місяць, квартал, рік.

Автоматизація технологічного процесу виконують на автоматичних машинах. Одним з найважливіших чинників, які означають досконалість робочої машини є ступінь участі людини. Розрізняють наступні види машин та систем за участю людини:

- автомат

- напівавтомат

- автоматична лінія

- гнучка виробнича система

Автоматом називають робочу частину чи систему машин на якій при здійсненні технологічного процесу всі елементи робочого циклу виконуються автоматично. Повторення циклу здійснюється без участі людини. Токарні багатошпиндельні автомати – пруткові. Виділяють більш складні і більш прості автомати. В простих людина налагоджує і слідкує за роботою. В більш складних втручання людини не потрібне (автомат сам регулює, змінює ріжучий інструмент, видаляє стружку).

Напівавтоматом називають робочу машину, цикл роботи якої в кінці виконання операції переривається для поновлення циклу (пуску), необхідне втручання людини (знімання, встановлення заготовки, зміна і регулювання ріжучого інструменту). Багатошпиндельний патронний напівавтомат, які працюють з обробкою штучних заготовок. Зубостругальні, зубофрезерні, протягу вальні напівавтомати.

Напівавтомат і автомат відрізняє те, що напівавтомат виконує лише 1 цикл, і для його повторення потрібне повторне включення.

Автоматична лінія – автоматично діюча система машин розташованих в технологічній послідовності та об’єднаних загальними засобами транспортування, керування, нагромадження наробків, видалення відходів тощо. Функції людини: налагодження, спостереження, керування, може здійснювати контроль, підналагодження, зміну ріжучого інструменту. Людина може виконувати початкові і кінцеві функції – завантаження і розвантаження.

Гнучка виробнича система – сукупність в різних сполученнях обладнання з ЧПК, гнучких виробничих модулів, технологічного обладнання та систем їх функціонування в автоматичному режимі протягом заданого інтервалу часу. Сукупність, яка може автоматично переналагоджуватись при виробництві виробів, встановленої номенклатури у встановлених межах значень їх характеристик.

Гнучкість – можливість невидимої реакції виробничої системи на зовнішні і внутрішні збурення. Спроможність за завданням ззовні переходити на виготовлення нової продукції. А при виході з ладу окремих одиниць обладнання швидко здійснювати їх заміну шляхом заміни маршруту. Організаційна структура гнучкої виробничої системи поділяється на 4 рівні:

- перший рівень гнучкий виробничий модуль (ГВМ) – одиниця технологічного обладнання з пристроєм програмного керування і засобами автоматичного технологічного процесу, яка функціонує автономно здійснюючи багатократні цикли і має можливість вбудовуватись в систему більш високого рівня. Засоби автоматизації, які входять: накопичувачі, супутники, пристрої завантаження – розвантаження, пристрої зміни технологічного оснащення, видалення відходів, переналагодження обладнання та інші допоміжні пристрої, агрегати, механізми

- другий рівень гнучка автоматизована дільниця (ГАД) – сукупність ГВМ, об’єднаних автоматизованою системою керування, яка функціонує за технологічним маршрутом, в якому передбачено чи не передбачено можливість зміни послідовності використання технологічного оснащення.

- третій рівень гнучкий автоматичний цех (ГАЦ) – сукупність гнучких автоматичних дільниць і ліній або лише гнучких автоматичних ліній призначених для виготовлення виробів заданої номенклатури

- четвертий рівень гнучкий автоматичний завод (ГАЗ) – сукупність ГАЦ призначена для випуску готових виробів у відповідності з планом виробництва