6.2. Класифікація автоматичного устаткування.
З погляду участі людини в роботі устаткування виділяють напівавтомати, автомати, потокові й автоматичні лінії, гнучкі робототехнічні комплекси.
Під напівавтоматом розуміють устаткування, на якому без особистої участі людини, тобто автоматично, здійснюється виконання всіх операцій з безпосереднього впливу на предмети праці. Повторення операції (обробки, складання) вимагає втручання людини для установлення деталі, зняття її та пуску обладнання.
Основним недоліком напівавтоматичного устаткування є порушення людиною безперервності технологічного процесу.
Автомат ‑ це одиниця устаткування, яка автоматично виконує усі робочі і холості ходи робочого циклу. Людина налагоджує автомат, заповнює завантажувальні пристрої заготовками, деталями, стежить за ходом процесу виготовлення виробу.
Потокова лінія ‑ виробнича ділянка, оснащена сукупністю машин і механізмів, призначених для виготовлення певної продукції і установлених відповідно до послідовності операцій технологічного процесу, виконуваних із заданим ритмом.
Автоматична лінія є групою верстатів-автоматів, об'єднаних загальними транспортними пристроями, з єдиним темпом і загальною системою керування, які здійснюють без участі людини у визначеній технологічній послідовності комплекс операцій (частину виробничого процесу). В автоматичних лініях людина виконує тільки налагодження, спостереження і регулювання, а в деяких випадках початкові завантажувальні і кінцеві розвантажувальні операції.
Під робототехнічним комплексом розуміють сукупність основних технологічних машин і промислових роботів, що працюють у єдиному виробничому циклі з виготовлення виробів і здатні швидко перестроюватися на новий вид продукції. Об'єднання декількох робототехнічних комплексів у складну систему з керуванням від автономної чи централізованої ЕОМ дозволяє створити гнучкі роботизовані технологічні лінії, придатні для експлуатації в умовах одиничного та дрібносерійного виробництв.
Роботизація виробництва ‑ це комплексне поняття, що охоплює широке коло аспектів ‑ від створення нових технологій та нового обладнання до розробки принципів керування й організації виробництва, в якому широко використовуються роботи.
У роботизованому виробництві на різних його етапах у необхідному і достатньому обсязі використовуються промислові роботи і маніпулятори.
Роботизований технологічний процес передбачає використання промислових роботів і маніпуляторів як основне технологічне устаткування.
Роботизована технологічна ділянка ‑ це ділянка виробництва, на якій функціонують у єдиному комплексі основні виробничі машини (автомати, напівавтомати, верстати з ЧПК, зварювальні агрегати, преси та ін.) і промислові роботи.
Упровадження промислових роботів у виробництво є невід'ємною частиною повної автоматизації виробництва, особливо це стосується виробництв із дрібносерійним та одиничним характером випуску продукції.
6.3. Автоматизація виробництва
Теоретичною основою автоматизації виробничих процесів є теорія продуктивності, яка дозволяє розглядати питання проектування й експлуатації машин у їхньому взаємозв'язку, формулювати основні закони автоматобудування, вирішувати конкретні задачі розрахунку і вибору технологічних, конструктивних, структурних і експлуатаційних параметрів з позицій високої продуктивності, надійності й ефективності.
Розвиток автоматизації на сучасному етапі характеризується зміщенням акценту з масового на серійне виробництво, яке нині складає основну частину в електронній галузі. Інша характерна риса сучасної автоматизації ‑ розширення арсеналу технічних засобів і, як наслідок, багатоваріантність розв'язань задач автоматизації виробничих процесів.
Стратегія комплексної автоматизації електронного апаратобудування як основи технічної політики визначається кількома аспектами, у тому числі:
правильним розумінням змісту й основної спрямованості робіт з автоматизації;
об'єктивною оцінкою в часі перспективності і доцільності застосування нових методів і засобів автоматизації, їхнього сполучення і зв'язку з аналогами.
Автоматизація виробництва часто трактується як процес заміщення функцій людини пристроями і системами керування і контролю, тобто ототожнюється з впровадженням автоматики. При цьому вважається, що технологічні процеси й устаткування залишаються в основному колишніми. Це в корені неправильно. Зміст виробництва складають технологічні процеси, саме в них закладаються потенційні якість і кількість продукції, що випускається, та ефективність виробництва. Система керування є лише формою реалізації цих можливостей. Тому автоматизація виробництва є комплексною конструкторсько-технологічною задачею, вирішення якої пов'язане зі створенням принципово нових, прогресивних технологічних процесів і високопродуктивних засобів виробництва на їхній основі.
Так, будь-який автомат (токарський чи фрезерний верстат, верстат-автомат) є комплексом технологічних і конструктивно-компонувальних рішень та характеризується багато позиційністю, одночасним функціонуванням великої кількості механізмів, пристроїв і інструментів. Створення таких складних технологічних об'єктів вимагає вирішення багатьох задач, у тому числі автоматизації транспортування, завантаження деталей, орієнтації в просторі, накопичення заділів, вилучення відходів та інше, і тільки за таких умов може бути ефективним застосування автоматичного керування. Автоматично діючі засоби виробництва тільки тоді перспективні, коли виконують виробничі функції швидше і краще за людину.
Надзвичайну актуальність у рамках стратегії автоматизації набуває проблема об'єктивної оцінки і розумного впровадження новітніх методів і засобів автоматизації, тому що це пов'язано з великими капітальними витратами.
Будь-яке технічне нововведення, яким би перспективним воно не було, проходить ряд стадій: ідея-макет-конструкція. Кожна стадія характеризується удосконалюванням параметрів, систему яких у першому наближенні можна звести до формули: «швидкодія-надійність-вартість».
І тільки після того, як усі параметри відповідатимуть техніко-економічним вимогам, нововведення може бути рекомендованим до впровадження. У зв'язку з цим у технічній політиці однаково неприпустимі як скоростиглі ідеї, тобто не дозрілі первинні ідеї, так і запізнені ідеї і рішення.
Одне з принципових питань стратегії комплексної автоматизації – оптимальне поєднання новітніх методів і засобів із традиційними. В автоматичних машинах і системах для масового виробництва широко використовуються принципи диференціації і концентрації операцій, суміщення їх у часі, що і забезпечує високу продуктивність і ефективність. Переваги масового виробництва слід перенести на серійне виробництво, для якого характерна часта змінюваність номенклатури виробів. Це можливо лише за умови створення легкопереналагоджуваних технічних засобів. Системи з ЧПК, прямого цифрового керування від ЕОМ та інші є досить мобільними й ефективними при автоматизації серійного й одиничного виробництва.
Підвищений інтерес до гнучких технологічних комплексів визначається соціальними, економічними і технічними аспектами їхнього впровадження у виробництво.